2027年1月1日,時(shí)間的齒輪緩緩轉(zhuǎn)動(dòng),人們在慶祝新的一年到來。
周宇也在慶祝,只不過他不是在慶祝新年,而是在慶祝可控核聚變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)方案滿足要求。
耐高溫極限材料制作的可控核聚變反應(yīng)堆核心部件到達(dá)地球后。
可控核聚變項(xiàng)目的科學(xué)家就開始設(shè)計(jì)可控核聚變核反應(yīng)堆。
可控核聚變反應(yīng)堆是一個(gè)復(fù)雜的工程,現(xiàn)在已經(jīng)成熟的核裂變反應(yīng)堆根本無法為這個(gè)工程提供有效的幫助。
科學(xué)家們只能在量子計(jì)算機(jī)的輔助下,從零開始,一點(diǎn)一滴的搭建可控核聚變反應(yīng)堆。
周宇來到星火科學(xué)技術(shù)研究院可控核聚變項(xiàng)目組。
這里的主要負(fù)責(zé)人是可控核聚變理論科學(xué)家鐘海洋,材料科學(xué)家許瑞,工程專家馬山。
周宇看到他們,笑著說道“新年新氣象,新年剛到,我就聽到令人喜悅的消息,可控核聚變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)完成。”
鐘海洋感慨的說道“可控核聚變反應(yīng)堆理論和技術(shù)難點(diǎn)我們已經(jīng)搞定,但把一個(gè)理論轉(zhuǎn)化為可以應(yīng)用的工程。
這其中遇到的難關(guān)太多,有些我們根本想象不到,但通過我們共同的努力,這些問題都一一被克服。
現(xiàn)在已經(jīng)設(shè)計(jì)出合格的可控核聚變反應(yīng)堆,隨時(shí)可以進(jìn)行工程建設(shè)。”
“可控核聚變反應(yīng)堆只是合格而已嗎?它的具體性能怎么樣。”周宇立刻詢問道。
鐘海洋解釋道“周總,我們首次設(shè)計(jì)可控核聚變反應(yīng)堆,現(xiàn)在還沒有建設(shè)可控核聚變反應(yīng)堆。
現(xiàn)在只能說這個(gè)可控核聚變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)能滿足我們的要求。
可控核聚變核反應(yīng)堆建造完成之后,它是超出我們的設(shè)計(jì),還是無法完成設(shè)計(jì)的目標(biāo),這都是一個(gè)未知數(shù)。
我們只能保證這個(gè)用于實(shí)驗(yàn)的可控核聚變反應(yīng)堆,它最低限度是能完成可控核聚變反應(yīng),讓我們收集到可控核聚變反應(yīng)的足夠數(shù)據(jù)。”
馬山聽到鐘海洋說完之后,他立刻接著說道“只要工程建設(shè)不出現(xiàn)問題,可控核聚變反應(yīng)堆性能還是十分強(qiáng)大。
可控核聚變反應(yīng)堆年發(fā)電量在50萬億千瓦時(shí),這么龐大的發(fā)電量,幾乎達(dá)到全球一年總發(fā)電量的兩倍。
核聚變反應(yīng)堆一年耗費(fèi)核原料氦3為1.6噸。
月球上月壤中的氦3含量再上百萬噸,哪怕是地球消耗能量繼續(xù)按照現(xiàn)在的情況遞增。
地球上只用核聚變反應(yīng)堆發(fā)電,只依靠月壤里面的氦3,這些能量都足夠我們使用上萬年。”
周宇聽到核聚變反應(yīng)堆這么恐怖的發(fā)電量,他卻絲毫不感到意外。
已知宇宙中所有會(huì)自己發(fā)光的氣態(tài)恒星,它們釋放的能量都是通過熱核反應(yīng)進(jìn)行。
比如最明顯的就是太陽,它已經(jīng)燃燒了數(shù)十億年,還可以再燃燒數(shù)十億年。
熱核反應(yīng)都能為像太陽這樣巨大的天體帶來龐大能量,人類只要稍微利用,必然會(huì)帶來不可思議的巨量能量。
每一次能量的變遷,都促進(jìn)社會(huì)發(fā)生巨大的變化。
人們在古代時(shí)只能刀耕火種伐木為薪,對(duì)自然界能量的利用率非常低。
第一次工業(yè)革命讓煤炭這種能量登上舞臺(tái),誰掌握了這種能量,誰就掌握了絕對(duì)的優(yōu)勢。
第二次工業(yè)革命,是化石能源和電能攜手并進(jìn)。
第三次工業(yè)革命,是核能、風(fēng)能、太陽能等新型能源的主要競技場。
只有核能這種龐大能源,才能支撐現(xiàn)代社會(huì)的高能源消耗。
現(xiàn)在美國一個(gè)月消耗的能源,比18世紀(jì)美國一年消耗的能源都多。
現(xiàn)在人類即使利用能源,但依然受著能源的制約。
核電依然沒有成為世界的主流,現(xiàn)在發(fā)電主流依然靠著化石能源。
其中一個(gè)重要原因,那就是核電的危害性已經(jīng)深入人心。
畢竟核武器強(qiáng)大的知名度,讓所有人都了解到核反應(yīng)堆一旦出現(xiàn)事故,會(huì)造成什么樣的惡果。
這正是周宇決定選用氦3作為核反應(yīng)堆原料的原因,氦3進(jìn)行熱核反應(yīng),它不產(chǎn)生中子也就沒有危險(xiǎn)的核輻射。
更為廉價(jià)的氘氚,海水淡化工廠已經(jīng)儲(chǔ)存許多,簡直是觸手可及。
但用這兩種材料作為核反應(yīng)堆的原料,一旦核反應(yīng)堆出現(xiàn)事故,巨量的核輻射會(huì)讓周圍變成一片死地。
氦3可控核聚變反應(yīng)堆,這種真正清潔的核能源出現(xiàn),才真正能讓人類文明不再擔(dān)憂能源的缺乏。
周宇正在思考時(shí),他聽到許瑞的聲音響起。
“我們的可控核聚變反應(yīng)堆,關(guān)鍵就在可控上面。
它進(jìn)行的熱核反應(yīng)不是無序發(fā)展,而是根據(jù)我們的需要,讓他們按照一定速率進(jìn)行反應(yīng)。
剛才馬山工程師說的是核聚變反應(yīng)堆最高功率,其實(shí)反應(yīng)堆還可以按照發(fā)生核聚變反應(yīng)的最低功率發(fā)電。
我們也可以隨時(shí)終止核聚變反應(yīng)堆的熱核反應(yīng)進(jìn)程。
耐高溫極限材料中空管里面的氦3有限,只要材料反應(yīng)完成,沒有外來材料輸入,里面的溫度就會(huì)很快降低,核聚變反應(yīng)會(huì)終止。
我們已經(jīng)采取安全有效的措施,可以保證我們的安全措施發(fā)揮作用。
安全措施是最令我們頭疼的核聚變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)。
哪怕是我們進(jìn)行清潔熱核反應(yīng),也要保證核聚變反應(yīng)堆的安全。
要不然只出現(xiàn)一次事故,就會(huì)對(duì)所有人的信心造成致命打擊,可控核聚變反應(yīng)堆不知道還要冷藏多少年。”
周宇聽到他們介紹完,他看向可控核聚變反應(yīng)堆的結(jié)構(gòu)圖。
最中心是由33根耐高溫極限材料中空管組成的熱核反應(yīng)場所。
這個(gè)中空管外面布滿氣態(tài)聚硅苯乙烯這種導(dǎo)熱材料。
熱核反應(yīng)最核心的場所,聚硅苯乙烯直接是氣態(tài)物質(zhì),但依然不影響它強(qiáng)大的導(dǎo)熱性能。
聚硅苯乙烯依然能保持氣態(tài),那是因?yàn)橹锌展芡饷鎵毫Ψ浅5汀?br />
這里不是進(jìn)行熱核反應(yīng)的場所,而是進(jìn)行熱交換的場所,不需要保持極限壓力,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓就足夠了。
有聚硅苯乙烯這種導(dǎo)熱材料存在,它的另一邊又連接有大功率溫差發(fā)電機(jī)。
聚硅苯乙烯內(nèi)部溫度可以保持在1萬攝氏度以下,不足以讓聚硅苯乙烯材料發(fā)生電離,破壞它的導(dǎo)熱性能。
星火科技已經(jīng)成熟的大功率溫差發(fā)電機(jī),把聚硅苯乙烯導(dǎo)出來的熱量轉(zhuǎn)化為電能。
可控核聚變反應(yīng)堆具體的結(jié)構(gòu)和地?zé)岚l(fā)電站差不多。
它只不過多了把核能轉(zhuǎn)化為熱能這一個(gè)步驟。
就是這一個(gè)改變,卻讓整個(gè)工程的技術(shù)難度,提升了不止一個(gè)數(shù)量級(jí)。
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