航空航天事業(yè)群總裁魯金銘,材料研究院負(fù)責(zé)人馮云德,陸續(xù)走進(jìn)周宇的辦公室。
還有兩個人也來到周宇的辦公室。
這兩個人是材料研究院高溫材料科學(xué)家許瑞,基礎(chǔ)科學(xué)研究院核物理理論科學(xué)家鐘海洋。
周宇看著許瑞,再次鄭重的詢問道“許科學(xué)家,你確定要跟隨航天員去太空實(shí)驗(yàn)室嗎?”
他接到許瑞申請去太空實(shí)驗(yàn)室搞研究,才把這些人共同招集起來,一起討論這個事件,因?yàn)樵S瑞的研究成果太過于重要。
這個研究成果的成敗,關(guān)乎著星火科技可控核聚變技術(shù)。
許瑞鄭重的說道“我必須要親自到太空實(shí)驗(yàn)室觀察材料成型的過程,真的是非去不可。
哪怕中微子通信以光速傳遞信息,地球和太空實(shí)驗(yàn)室是有通信延時,實(shí)驗(yàn)過程瞬息發(fā)生變化,我們根本來不及下達(dá)命令。”
馮云德也介紹道“可控核聚變反應(yīng)堆制作材料,極限材料制造過程中,受到環(huán)境和原材料內(nèi)無法剔除的雜質(zhì)影響,整個反應(yīng)過程非常多變。
必須要根據(jù)材料實(shí)際情況,操作量子計算機(jī)程序,控制反應(yīng)過程的變化。
這種材料無法在地面制造,只能通過核力工廠制造,必須要派人去太空實(shí)驗(yàn)室。
普通人還無法操作,必須是這個項(xiàng)目的研發(fā)人員。
周總您提出這個材料的理論設(shè)計,參與這個項(xiàng)目研制過程,只有我和許科學(xué)家!
周宇把目光看向鐘海洋,他的意見才是決定許瑞是否上天的重要參考。
鐘海洋嘆了口氣道“現(xiàn)在核聚變項(xiàng)目已經(jīng)停滯,所有理論工作已經(jīng)演算完畢,只差正是制造核聚變反應(yīng)堆。
制造核聚變反應(yīng)堆,現(xiàn)在欠缺最關(guān)鍵的材料,它需要耐受5000萬攝氏度的高溫,還要承受核聚變反應(yīng)時的巨大壓力。
才能讓我們所設(shè)計的核聚變反應(yīng)循環(huán)往復(fù)進(jìn)行下去。
這個條件極為艱難,太陽中心的溫度才2000萬攝氏度左右。
這是因?yàn)樘栔行膬?nèi)的物質(zhì)密度非常高,壓力也十分龐大,進(jìn)行熱核反應(yīng)需要的溫度就要低很多!
鐘海洋展示出簡要的核聚變反應(yīng)原理,同時介紹道“現(xiàn)在國際主流的核聚變是用托卡馬克裝置實(shí)現(xiàn)。
它本質(zhì)就是一個巨大的電磁場,通過電磁場壓縮氘、氚元素組成的離子團(tuán)。
當(dāng)壓力、密度、溫度達(dá)到合適的條件,就開始進(jìn)行核聚變反應(yīng)。
這只是一個較為成熟的理論,但想要組成這個電磁場太難,需要攻克很多難關(guān),還要保證核聚變裝置的安全。
最關(guān)鍵是它的反應(yīng)過程不好控制,這么長時間都沒有研發(fā)出來可控的核聚變反應(yīng)技術(shù)。
我們公司核聚變反應(yīng)的思路,完全就是傳統(tǒng)思路,只要找到一個可以承受核聚變反應(yīng)過程釋放的超高溫和超強(qiáng)壓力。
用這種極限材料組成核聚變反應(yīng)堆,那就能實(shí)現(xiàn)核聚變反應(yīng)。
這個核聚變技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式非常簡單,它唯一的難點(diǎn)就是這種極限材料的制作。
這種材料強(qiáng)度非常高,如果能承受核聚變反應(yīng)發(fā)生的環(huán)境。那這種材料完全可以放在太陽中心而不被融化。”
鐘海洋說話的時候,他還用3動態(tài)圖畫展示著核聚變的過程。
這是由極限材料組成的反應(yīng)堆,反應(yīng)堆內(nèi)部有很多由極限材料制造,中空的拇指粗細(xì)圓柱體長棒。
想要發(fā)生核反應(yīng),第一步需要將氦3組成的混合氣體加熱到等離子態(tài)。
選取氦3作為熱核反應(yīng)的原料,主要是因?yàn)楹?發(fā)生熱核反應(yīng)過程不會釋放中子,不會造成輻射。
100噸氦3便能提供全世界使用一年的能源總量。
溫度足夠高到使得電子能脫離原子核的束縛,讓原子核能自由運(yùn)動。
這時才可能使裸露的原子核發(fā)生直接接觸,這就需要達(dá)到大約10萬攝氏度的高溫。
第二步,由于所有原子核都帶正電,同種電荷會發(fā)生排斥,兩個原子核要聚到一起,必須克服強(qiáng)大的靜電斥力。
兩個原子核之間靠得越近,靜電產(chǎn)生的斥力就越大,只有當(dāng)它們之間互相接近的距離達(dá)到大約萬億分之三毫米時,強(qiáng)相互作用力才會起到明顯作用,把它們拉到一起,組成新的原子核,從而放出巨大的能量。
要實(shí)現(xiàn)這一步,必須要有足夠大的壓力,和原料組成的密度也要非常高。
熱核反應(yīng)達(dá)成的條件,就是需要適合的壓力、材料密度和溫度。
為了克服帶正電子原子核之間的斥力,原子核需要以極快的速度運(yùn)行,要使原子核達(dá)到這種運(yùn)行狀態(tài),就需要繼續(xù)加溫。
在核聚變反應(yīng)堆的壓力和材料密度條件下,需要把核聚變材料加熱到5000萬攝氏度。
使得粒子布朗運(yùn)動達(dá)到一個瘋狂的水平,溫度越高,原子核運(yùn)動越快。以至于它們沒有時間相互躲避。
三個氦3組成的原子核融合成一個碳原子核,在這個過程釋放強(qiáng)大的能量。
反應(yīng)堆經(jīng)過一段時間運(yùn)行,內(nèi)部反應(yīng)體已經(jīng)不需要外來能源的加熱,核聚變的溫度足夠使得原子核繼續(xù)發(fā)生聚變。
這個過程只要將碳原子核及時排除出反應(yīng)堆,并及時將新氦3離子氣體輸入到反應(yīng)堆內(nèi),核聚變就能持續(xù)下去。
核聚變產(chǎn)生的能量一小部分留在反應(yīng)體內(nèi),維持熱核反應(yīng),絕大部分能量都通過溫差發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能。
周宇看著鐘海洋播放的資料,這就是星火科技準(zhǔn)備研發(fā)的可控核聚變。
就像鐘海洋說的那樣,這種可控核聚變技術(shù)路徑,實(shí)現(xiàn)的原理不復(fù)雜。
以前沒有人采用這種方式,就是這種方式在以前簡直是天方夜譚。
一種材料要承受高達(dá)5000萬攝氏度的高溫,并承受核聚變反應(yīng)釋放的龐大能量。
這種極限材料,在以前根本沒有可能成功。
只有星火科技的太空工廠,通過合理加工技術(shù),按照復(fù)雜的原子間排列,加工出幾乎沒有縫隙的高密度材料。
這種極限材料才能作為核聚變反應(yīng)發(fā)生的場所。
“許科學(xué)家的提議讓人動心,氦3熱核反應(yīng)堆是未來必須要攻克的技術(shù)!
周宇感慨了一句,他看向魯金銘詢問道“許瑞科學(xué)家作為一個沒有經(jīng)過嚴(yán)格訓(xùn)練的人,他是否可以乘坐航天飛機(jī),安全到達(dá)太空實(shí)驗(yàn)室。”
魯金銘自信滿滿的回應(yīng)道“周總,只要控制航天飛機(jī)的飛行功率,完全可以搭載普通人。
我們對航天員進(jìn)行身體強(qiáng)化改造,主要是為了讓航天員適應(yīng)在太空中的長期生活。
短時間往返太空,只要身體沒有缺陷,任何人都可以做到!
周宇聽到魯金銘的保證,表情嚴(yán)肅的吩咐道“許科學(xué)家辛苦了,正式啟動可控核聚變項(xiàng)目。”
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