黃修遠(yuǎn)笑著說道:“我想到了一個(gè)解決中子照射的方法。”
“額?”陳文東博士一臉詫異,他還以為是關(guān)于正負(fù)電子的發(fā)現(xiàn),卻沒有想到,是中子照射的問題。
不過轉(zhuǎn)念一想,他也反應(yīng)過來了:“中子照射?您是想通過陽電子將中子變成質(zhì)子?”
在場(chǎng)眾人都是高能物理的頂尖學(xué)者,自然知道中子和質(zhì)子是可以相互轉(zhuǎn)化的。
而陽電子和中子結(jié)合,恰恰可以形成質(zhì)子,唯一需要考慮的問題,就是兩者的結(jié)合概率,以及中子的速度和能量。
核聚變不同于核裂變,核裂變產(chǎn)生的中子,絕大多數(shù)都是速度比較慢,含能比較低的快中子,可以通過減速劑轉(zhuǎn)變成為慢中子(又叫熱中子)。
但是核聚變的快中子,其蘊(yùn)含的能量,是核裂變快中子的十幾倍,這種高能快中子,超出了目前材料的可承受范圍。
將裂變堆的內(nèi)壁材料,其抗中子照射能力設(shè)定為1,那么聚變堆的內(nèi)壁材料,需要的抗中子照射能力,需要達(dá)到100以上。
別說達(dá)到100了,以為目前正處于實(shí)驗(yàn)階段的快中子裂變堆來計(jì)算,該級(jí)別的裂變堆內(nèi)壁材料,其抗中子照射能力,也僅僅可以達(dá)到15左右。
距離100這個(gè)大關(guān)卡,還差了十萬八千里。
而快中子裂變堆的抗中子能力,其實(shí)已經(jīng)到達(dá)了目前材料界的極限。
至少分子—原子級(jí)別的材料,是沒有辦法扛住高能快中子的長期照射的,除非人類可以發(fā)明中子簡(jiǎn)并態(tài)材料,用簡(jiǎn)并態(tài)材料硬抗高能快中子。
可簡(jiǎn)并態(tài)材料需要的技術(shù)和理論,比可控核聚變還要難幾個(gè)量級(jí),給人類多一兩百年時(shí)間,都不一定可以摸到簡(jiǎn)并態(tài)材料的入門門檻。
而現(xiàn)在,黃修遠(yuǎn)的突發(fā)奇想,給眾人帶來了另一條解決思路。
中子難以控制,那是因?yàn)樗鼈儾粠щ姡茈y被靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制,如果可以將中子轉(zhuǎn)變成為質(zhì)子,那就可以通過靜電場(chǎng)或者磁場(chǎng)進(jìn)行控制。
黃修遠(yuǎn)思考了一會(huì),說出了自己的想法:“我們需要驗(yàn)證這個(gè)方案!
“我同意,如果陽電子真的可以將高能快中子轉(zhuǎn)變成為質(zhì)子,那可控核聚變真的指日可待了!标愇臇|也躍躍欲試。
黃修遠(yuǎn)并沒有著急著實(shí)驗(yàn),而是封鎖消息,然后讓一眾知情人,全部前往蜀省巴中市的核聚變研究基地。
緊接著又迅速安排了實(shí)驗(yàn)需要的大量設(shè)備,將這些設(shè)備物資,全部運(yùn)輸?shù)桨椭惺小?br>
前前后后,忙碌了四個(gè)多月。
直到10月21日,巴中的核聚變研究基地內(nèi),黃修遠(yuǎn)通過替身機(jī)器人來到這里。
而國內(nèi)在核聚變領(lǐng)域的大牛們,也來到了現(xiàn)場(chǎng),觀摩這一次實(shí)驗(yàn)。
化肥等離子體研究所的李建剛院士、徐國盛博士,還有西南核能研究所的幾個(gè)院士,都在現(xiàn)場(chǎng)小聲的討論著。
“修遠(yuǎn),你認(rèn)為成功率有多少?”李建剛院士謹(jǐn)慎的問道。
黃修遠(yuǎn)解釋道:“只要陽電子的密度足夠大,就算是高能快中子,也無法逃出這五指山,關(guān)鍵是代價(jià)問題!
“那倒也是,如果輸出功率小于輸入功率,那就得不償失了。”李院士點(diǎn)了點(diǎn)頭,接著說道:“不過總是要嘗試一下!
面積達(dá)到4萬平方米的實(shí)驗(yàn)室,布置了兩臺(tái)多重尾場(chǎng)加速器、一臺(tái)8字型的磁場(chǎng)束縛器、一臺(tái)中子源發(fā)生器,以及其他各種輔助設(shè)備。
“各就各位,實(shí)驗(yàn)開始!
一聲令下,各個(gè)設(shè)備有條不紊的啟動(dòng)。
尾場(chǎng)加速在真空腔中不斷制造陽電子,然后這些陽電子被靜電場(chǎng)送入8字型磁場(chǎng)束縛器中。
隨著時(shí)間推移,磁場(chǎng)束縛器中的真空管內(nèi),布滿了密集的陽電子,而且這種陽電子在強(qiáng)磁場(chǎng)的加速下,以極快的速度,在真空管內(nèi)流動(dòng)著。
“報(bào)告,陽電子密度和速度到底預(yù)定數(shù)值。”
“開始準(zhǔn)備發(fā)射中子,能級(jí)1!
“收到。”
很快中子源發(fā)生器中,一股能級(jí)相當(dāng)于普通裂變堆快中子的中子流,沖入充滿陽電子電漿的真空管中。
剎那間,中子流被密集的陽電子淹沒。
在中子源發(fā)生器的周圍,那密布的探測(cè)器,卻沒有推出的中子信號(hào)。
黃修遠(yuǎn)盯著數(shù)據(jù),時(shí)間一分一秒過去,中子源發(fā)生器源源不斷發(fā)射著快中子,周圍沒有檢測(cè)到一絲中子信號(hào)。
而真空管底部的偏濾器,卻開始分離出一些氕,顯然是被轉(zhuǎn)化出來的質(zhì)子,相互組合形成了氕。
“暫停實(shí)驗(yàn)。”
整套系統(tǒng)停下來檢查。
而觀摩區(qū)內(nèi),一眾專家學(xué)者也興奮地討論起來。
看完第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,李院士面露喜色的說道:“修遠(yuǎn),看來你的想法成功率非常高!
“最后結(jié)果沒有出來之前,我也不敢打包票!秉S修遠(yuǎn)并沒有太得意忘形,畢竟現(xiàn)在測(cè)試的中子能級(jí),只有核聚變快中子的1/14左右。
或許有人會(huì)想,為什么不干脆用正負(fù)電子湮滅,制造反物質(zhì)能量反應(yīng)堆。
這個(gè)想法要實(shí)現(xiàn),前提是可以高效低能耗的制造陽電子,問題是現(xiàn)在陽電子和負(fù)電子湮滅產(chǎn)生的能量,是生產(chǎn)陽電子能量的43%左右。
如果加上湮滅化的能量再轉(zhuǎn)換,這筆買賣要虧到姥姥家去了。
這相當(dāng)于拿10塊錢的電,制造了3塊錢的電,直接血虧7塊錢。
非常有天然的陽電子源,比如太陽,才有可能保證不虧本,不然還是乖乖的搞可控核聚變吧!
“大發(fā)現(xiàn)!”徐國盛邊走邊說。
李院士站了起來:“發(fā)現(xiàn)什么了?”
徐國盛解釋道:“偏濾器搜集到的氕原子,蘊(yùn)含著非常高的能量,比中子源發(fā)生器發(fā)射出來的中子能級(jí),還稍微高了一些。”
黃修遠(yuǎn)瞬間就反應(yīng)過來了:“應(yīng)該是陽電子和中子結(jié)合后,兩者的能量融合到了一起,而真空管內(nèi)部無法轉(zhuǎn)移熱量,只能在偏濾器中釋放熱量!
“看來陽電子阻隔層,不僅僅可以阻隔中子,還可以將中子的熱量利用起來。”
眾人討論了五個(gè)多小時(shí)。
很快設(shè)備檢查完成了,便開始第二次實(shí)驗(yàn),快中子的能級(jí)再次被提高了一倍。
這一次同樣沒有出現(xiàn)中子穿透。
整整一個(gè)星期,平均每天兩次的實(shí)驗(yàn),一步步將中子能級(jí),從一開始的裂變快中子,提升到聚變快中子,能量密度提升了14倍。
在11倍附近,陽電子阻隔層就出現(xiàn)了少量的穿透,大概在3~6%左右。
而到了14倍附近,陽電子阻隔層出現(xiàn)了24~48%左右的穿透。
但是黃修遠(yuǎn)卻沒有感到沮喪,因?yàn)檫@完全可以通過加大陽電子流的厚度,提高阻隔效率。
實(shí)驗(yàn)到這里,其實(shí)已經(jīng)可以宣告中子照射問題的解決了。