巴中市的核聚變研究基地內(nèi)。
黃修遠(yuǎn)和李建剛院士十幾個(gè)核聚變領(lǐng)域的頂尖學(xué)者,討論著陽電子阻隔系統(tǒng)的事情。
會(huì)議室內(nèi)的投影幕布上,是托卡馬克裝置的三維立體模型,以及陽電子阻隔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)草圖。
徐國盛博士看著眼前的兩個(gè)系統(tǒng),指著一行數(shù)據(jù)說道:“通過計(jì)算,只需要將陽電子速度再提升到27萬公里每秒,或者將陽電子密度再提升一倍,就可以完全阻隔高能快中子。”
很多人的常識(shí)中,電的速度是非常快的,通常將電的速度等同于光速,但實(shí)際上這里說的速度,其實(shí)的電場(chǎng)速度。
真正的電子移動(dòng)速度,叫電子漂移速度,在沒有其他外力加速度情況下,其真空速度在2.7萬公里每秒左右。
而正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)中,電子速度可以被加速到29.999萬公里每秒,無限接近光速。
讓陽電子在真空管中,實(shí)現(xiàn)27萬公里每秒的速度,難度并沒有太大。
目前的原型機(jī)中,速度都可以達(dá)到13.2萬公里每秒。
加大速度,就為了變相提升陽電子和中子的碰撞概率,保證將所有的中子都轉(zhuǎn)變成為質(zhì)子。
如果不提升速度,那只能加大陽電子的密度,或者擴(kuò)大陽電子流的厚度。
“這個(gè)問題不大,有多種方案可以解決!崩罱▌傇菏空f完,露出一絲苦惱:“現(xiàn)在的關(guān)鍵問題,是如何將陽電子阻隔系統(tǒng)整合到托卡馬克裝置中,這兩套系統(tǒng)有些難以整合呀!”
黃修遠(yuǎn)也發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問題:“李院士說的問題非常關(guān)鍵,本身托卡馬克裝置就有環(huán)型磁場(chǎng),而陽電子阻隔系統(tǒng)也需要一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng),兩者很難復(fù)合在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。”
李院士無奈的說道:“而且還有一個(gè)問題,托卡馬克裝置的核聚變反應(yīng)區(qū)域,就在環(huán)型真空管內(nèi)部,而陽電子阻隔系統(tǒng)外部是一層超導(dǎo)線圈,也就是說中子要進(jìn)入陽電子阻隔區(qū)域之前,必須先經(jīng)過超導(dǎo)線圈!
這兩個(gè)問題,成為阻擾工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,超導(dǎo)線圈的磁場(chǎng),是束縛陽電子流的必要設(shè)備,但是大量中子流的經(jīng)過,必定會(huì)很快摧毀超導(dǎo)線圈,進(jìn)而導(dǎo)致陽電子流失控。
一會(huì)之后,徐國盛說了自己的看法:“這個(gè)問題,除非將陽電子流塞入核聚變等離子體中,可這樣做,我們不確定會(huì)不會(huì)產(chǎn)生其他的反應(yīng)!
“如果陽電子和等離子體一起注入,那核反應(yīng)材料很快會(huì)被電離,變成等離子體!蔽髂虾四芩膹?jiān)菏空f道。
這個(gè)情況,其實(shí)就是核反應(yīng)材料的負(fù)電子,被陽電子湮滅了,讓核原料直接變成等離子體,可以加速核反應(yīng)的進(jìn)度。
唯一的問題,是核聚變反應(yīng)會(huì)不會(huì)被密集的陽電子干擾。
眾人沉思起來,黃修遠(yuǎn)也打開筆記本,在上面不時(shí)計(jì)算著一些核反應(yīng)參數(shù)。
現(xiàn)在所有人都陷入了苦思冥想中。
核反應(yīng)中的中子,是不能完全消除的,核聚變反應(yīng)會(huì)因?yàn)椴蛔闳剂蠁栴},導(dǎo)致停機(jī)。
目前的核聚變反應(yīng)中,設(shè)計(jì)的反應(yīng)原材料,是氘氚反應(yīng)(DT反應(yīng))。
氘元素還好,在藍(lán)星的豐度非常高,可以通過重水大量提煉;但氚元素在藍(lán)星自然界中的豐度非常低,比氦3好不到哪里去。
因此核聚變反應(yīng)堆中,必須考慮氚自持,即通過中子轟擊鋰6獲得氚,讓氚進(jìn)入核聚變循環(huán)中。
只是根據(jù)理論數(shù)據(jù)的計(jì)算,目前就算是采用中子轟擊鋰6,讓反應(yīng)獲得氚補(bǔ)充,其消耗和自補(bǔ)給之間的比例,只能達(dá)到1.05:1。
別看只有0.05的差別,一旦核聚變反應(yīng)開始,如果沒有外界補(bǔ)給氚元素,系統(tǒng)內(nèi)部的氚元素很快就會(huì)消耗殆盡。
而氚元素一千克要2億華元,全球每年的氚元素總產(chǎn)量才幾千克,一旦核聚變大規(guī)模投入使用,一年至少要幾百千克的氚元素。
巧婦難為無米之炊,就是眼前的困境。
氦3也是藍(lán)星的豐度問題,導(dǎo)致不實(shí)用。
就算是現(xiàn)在開始在月球建立基地,要從月壤中大規(guī)模提煉氦3,難度同樣非常大。
可控核聚變的難題,真是一個(gè)接著一個(gè),解決了一個(gè),又起來一個(gè),讓眾人頭疼不已。
陽電子阻隔系統(tǒng)和托卡馬克裝置不兼容,而氘氚反應(yīng)中的氚元素難以自持,還有其他一系列問題,堪稱研究者的發(fā)際線天敵。
黃修遠(yuǎn)暫時(shí)也沒有辦法,只能提議道:“我們?cè)诔阕鲆幌履M實(shí)驗(yàn)吧!”
“也只能如此了!崩钤菏棵撓卵坨R,揉了揉干澀的眼睛。
接入內(nèi)部超算系統(tǒng)后,他們開始設(shè)定一些參數(shù),又將陽電子加入其中,然后一點(diǎn)點(diǎn)做模擬實(shí)驗(yàn)。
果然在模擬實(shí)驗(yàn)中,他們發(fā)現(xiàn)了很多問題。
比如陽電子流和等離子體互相擾亂,導(dǎo)致之前的等離子體運(yùn)行模型徹底失效。
又比如陽電子流大量消除了中子,導(dǎo)致鋰6層無法獲得中子轟擊,導(dǎo)致氚元素很快消耗殆盡,反應(yīng)直接中止了。
又比如核聚變反應(yīng)破壞了陽電子流的完整性,導(dǎo)致不時(shí)有高能快中子,變成漏網(wǎng)之魚,直接轟擊周圍的內(nèi)部。
以及陽電子流、等離子體分層等等。
這一系列問題,讓人頭皮發(fā)麻,看得黃修遠(yuǎn)一個(gè)頭兩個(gè)大。
半躺在工學(xué)椅上,他放空自己的大腦,呆呆地望著天花板,這天花板看起來觸手可及,實(shí)際卻還差了十萬八千里。
其他人也表情各異,用自己的方式,思考著如何解決這些問題。
為了捕捉到這只金烏,眾人思考了每一種可能,甚至連激光慣性束縛方案,都考慮了一遍。
這件事,困擾了眾人一個(gè)多月,期間雖然有一些別出心裁的方案,但在模擬實(shí)驗(yàn)中,都沒有一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)完美的可控核聚變。
黃修遠(yuǎn)沒有辦法,加上公司還有一大堆事情,只能將這件事暫時(shí)放下。
而李院士等人則繼續(xù)改進(jìn),試圖找出托卡馬克裝置和陽電子阻隔系統(tǒng)完美兼容的方案。
在公司總部的黃修遠(yuǎn),也通過內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò),關(guān)注著這件事。
另一邊,蕭英男也在11月16日,誕下了一個(gè)男孩。
內(nèi)部的專屬醫(yī)院內(nèi)。
黃修遠(yuǎn)的老爸老媽,正興高采烈地看著嬰兒床上皺巴巴的小孩,他則坐蕭英男病床旁,目光復(fù)雜的看著眼前的佳人。
命運(yùn)就是如此的無奈,他得到了很多,有失去了很多。
一飲一啄,仿佛冥冥之中自有定數(shù)。
“好好休息,我近期都在總部。”
“謝謝!”蕭英男臉色有些慘白,也胖了許多。
黃修遠(yuǎn)給她削了一個(gè)蘋果,倆人就這樣靜靜地呆著,沒有言語,沒有情緒。
最后,他看了一眼那嬰兒床上的孩子,眼神中露出一絲擔(dān)憂。