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學霸的微觀世界 第401章 慣性約束發(fā)出的最強音!

作者/日出江上 看小說文學作品上精彩東方文學 http://www.nuodawy.com ,就這么定了!
    m國伊利諾斯州,巴達維亞費米國家實驗室。

    一棟大約有10層樓高,長215米,寬120多米,大概有三個足球場的面積的龐大封頂建筑物內(nèi),一群穿著白色防護服的研究員正站在一座巨大的半球形裝置中,做著最后的清潔檢修工作。

    nlf,m國國家點火裝置,便是這臺裝置的名字了,也是m國可控核聚變項目組的核心項目。

    在一般人的理解中,核聚變指的僅是氘和氚之間的聚變反應(yīng)。

    而實際上,原子序數(shù)比鐵小的元素,比如氦,碳,硅等,在一定的條件下,都可以發(fā)生核聚變反應(yīng)。

    人類之所以只選擇氚和氘作為聚變材料,完全是因為它們發(fā)生核聚變反應(yīng)的條件是最不苛刻的

    而且相比其他元素,氫和它的同位素氘和氚,原子核都只有一個質(zhì)子,氚和氘之間發(fā)生聚變反應(yīng),只需要克服兩個質(zhì)子之間的排斥力,而其他元素,則需要克服一堆質(zhì)子之前的排斥力。

    孰優(yōu)孰劣當然是顯而易見的。

    一般來說,研究可控核聚變往往有兩條獨立的路徑,其一是磁約束,也就是用巨大的磁場將高溫高壓等離子體約束在一定的空間內(nèi),使其發(fā)生核聚變反應(yīng)其二是慣性約束,就是將特制的靶心放在那里,然后用激光照射靶心,使其在極短的時間內(nèi)加熱的超高溫狀態(tài),在靶心的等離子由于慣性還來不及散開的時候,使其發(fā)生核聚變反應(yīng)。

    雖然一直以來,磁約束才是可控核聚變研究的主流,比如華國的east,國際熱核聚變實驗堆計劃等等,這些都是采用的磁約束方案

    尤其是在劉峰發(fā)表“高能粒子強電磁場互變約束理論”,并且還在可控核聚變項目上進展神速,率先進入了示范堆項目之后,國際上更是將磁約束方案奉為了研究可控核聚變技術(shù)的“圣經(jīng)”。

    只不過可控核聚變慣性約束也并沒有失去市場,譬如m國的國家點火裝置便是這其中的典型,甚至于就連華國國內(nèi)的神光計劃,也是一種慣性約束方案,而且也并沒有因為磁約束方案的逐漸推進而被取消。

    事實上,nlf一開始并非是為了研究可控核聚變而啟動的。

    1992年,毛熊國剛剛解體,m國突然之間就失去了頭號對手,因此他們花巨資研究的核武器技術(shù)已經(jīng)不那么必要了,于是,剛剛上臺的克林頓為了表示自己是世界和平的愛好者,宣布m國將暫停進行核試驗。

    而實際上,m國對不斷提升核武器性能的興趣并沒有減少,而是在宣布暫停核試驗之后,就開始找尋核試驗的替代方案。

    這個時候,有科學家就站出來建議了,可以用激光制作一個點火器,用來起爆微型氫彈,這樣不僅可以低成本的繼續(xù)研究核武器技術(shù),而且還可以促進激光技術(shù)的研究,為激光武器提供技術(shù)基礎(chǔ)。

    于是這就有了m國能源部撥款啟動的“國家點火裝置”實驗室。

    本質(zhì)上,這項技術(shù)還是“核試驗”,只不過是換了一種方式而已。

    可別人也不是傻子,如果就這么明目張膽地搞下去,等于自己打自己的臉,這個時候,便又有熱心科學家出來解釋了,說這個試驗中的核聚變靶心極其微小,只不過指甲蓋大小,靶心引爆后的核聚變能并不大,未來有一天能夠如果能實現(xiàn)連續(xù)引爆靶心,然后加以收集,進而轉(zhuǎn)化為電能,豈不是就是實現(xiàn)了人類夢寐以求的可控核聚變?

    于是,就在國際社會質(zhì)疑nlf的時候,m國能源部的“慣性約束核聚變”委員會便贊同了該項目,以表明該項目是用來研究可控核聚變的。

    這就是nlf的前世今生。

    直到2010年nlf正式建成的時候,m國已經(jīng)在該項目上耗資超過40億美元了!

    站在主控制室內(nèi),克拉倫斯緊盯著電腦上顯示的各項數(shù)據(jù),內(nèi)心可謂是躊躇滿志。

    受到太平洋對岸那家伙的影響,最近m國的可控聚變實驗室日子過得都還算不錯。

    因為自從劉峰掀起了可控核聚變的熱潮之后,m國就把這個項目作為了21世紀m國最重大的戰(zhàn)略支撐項目

    更是在隨后召集了幾乎全國最有名的物理學家,要錢給錢要人給人,堪稱另一個曼哈頓計劃的翻版!

    而作為m國能源部副部長,m國科學院院士,前普林斯頓物理學院院長,現(xiàn)nlf項目總工程師的他,更是搖身一變,當仁不讓地成為了可控核聚變項目的副總師!

    畢竟,m國國內(nèi)早已經(jīng)在幾十年前就暫停了east裝置,而整個m國可控核聚變領(lǐng)域里,已經(jīng)很少有比他還要大的大拿了。

    或許正因為如此,對于可控核聚變到底走何種方案,克拉倫斯更傾向于慣性約束,即便看起來對面那個國家在磁約束上的進展很快,即便m國大部分的科學家都支持磁約束,他也不改初衷。

    畢竟,只要可控核聚變一天沒有取得成功,就一天不能證明這種技術(shù)比另一種技術(shù)更可行,

    說不定到了某一個節(jié)點后,磁約束陷入停滯,而慣性約束反而后來居上取得了成功呢?

    搞科研就是這樣,這都是說不清楚的事情。

    因此,一番激烈地爭論過后,在他的堅持之下,最終確定了兩手都要抓的方針,不放過任何一種可能。

    克拉倫斯更是自己帶領(lǐng)人手繼續(xù)研究慣性約束,而其他人則加入到了iter組織當中,和其他國家一起研究磁約束。

    若非如此,他說不定還會成為整個可控核聚變計劃的總師呢!

    “等著吧,我一定會向世人證明,慣性約束才是可控核聚變的真理,而其他的一切都是異端!”

    克拉倫斯捏了捏拳頭,嘴角更是勾起了一絲智珠在握的微笑,什么總師不總師的,咱可沒有放在心上……

    只不過,一想到iter組織那邊已經(jīng)過去兩年了,卻還沒有什么明顯的進展,他的內(nèi)心就越發(fā)堅定了。

    馬上,他們就將會進行一次偉大的點火實驗。

    而如果這次實驗成功,在點火時間上,他們很有可能會超過1個小時,遠遠超過現(xiàn)階段iter那邊的48min

    這將會極大的推進慣性約束可控核聚變的進程,甚至馬馬虎虎,都可以直接開展示范堆了!

    從這方面看來,華國人也只不過是稍微比他們領(lǐng)先了一點而已,只要他這邊成功了,說不定馬上就能攻守易勢。

    對此,他很有信心,

    甚至連慶功宴都已經(jīng)準備好了,

    還邀請了很多記者朋友,

    只等實驗成功之后,立即就可以召開記者招待會,順便向能源部要更多的富蘭克林了。

    “馬克西姆,你那邊怎么樣,計劃的時間可就要到了?”透過巨大的玻璃格柵,克拉倫斯還能看到儀器內(nèi)的馬克西姆正在緊張地忙碌著,不由得撮了撮充滿汗液的手心,敦促道。

    “嘿,老伙計,淡定,淡定!你應(yīng)該知道這些激光裝置是有多么的復(fù)雜……”從耳機里聽到克拉倫斯的催促,馬克西姆聳了聳肩,一邊哼著不知名的小曲兒,一邊不急不慢地排查著,“不過你放心,應(yīng)該能夠在預(yù)定的時間里完成。”

    馬克西姆雖然也是nfl項目的成員,但他是研究激光技術(shù)的工程師,對于克拉倫斯絲毫沒有下級對于上級的那種天然敬畏,兩人的關(guān)系,更加類似于好朋友,合作伙伴的關(guān)系。

    畢竟在慣性約束核聚變當中,激光技術(shù)絕對是關(guān)鍵中的關(guān)鍵!

    眾所周知,根據(jù)勞森判據(jù),當溫度、等離子密度和時間的乘積大于一個常數(shù)的時候,核聚變才會發(fā)生,而在太陽內(nèi)部,等離子密度極大,且這種狀態(tài)可以長期維持,所以即使太陽內(nèi)部溫度僅僅1600萬度,就能發(fā)生核聚變反應(yīng)。

    然而在實驗室中,人類根本無法長時間維持如太陽內(nèi)部一樣巨大的等離子密度,因此,只有大幅度提高溫度,才能讓核聚變發(fā)生。

    而在nlf項目中,靶心的制作幾乎沒有難度,只需要制作一個藥丸大小的氘和氚混合丸,項目主要面臨的問題是,如何盡量提高每一束激光的能量,并讓這些激光在互不干擾的情況下,在相差不到億萬分之一秒的時間內(nèi),同時從不同的方向照射到靶心,盡可能的增加靶心的溫度。

    因此,nlf實質(zhì)上就是一個超級復(fù)雜的激光光學系統(tǒng),只要把激光控制系統(tǒng)做好了,nlf也就基本成功了。

    看著那家伙不慌不忙的神情,克拉倫斯深吸了口氣,抑制住了想要抽他的沖動。

    畢竟,誰讓人家才是這方面的專家呢?

    更何況,為了實現(xiàn)激光的精準控制,nlf啟動了超過六萬種各種高科技裝置,其中激光控制主系統(tǒng)就包括了六個部分,分別是主激光系統(tǒng),光束控制系統(tǒng),激光注入系統(tǒng),光脈沖發(fā)生系統(tǒng),光開關(guān)區(qū)域和終端光束匯聚系統(tǒng)。

    這六個部分,超過100萬組次的零部件,每一次的排查和檢修,都是一個極為漫長的過程,而且需要有非常良好的耐力和耐心,而這家伙,都是其中的翹楚。

    即便現(xiàn)在加入的人才越來越多,也沒人能夠頂替這家伙的地位。

    尤其是nlf最核心的部分,一個重達130噸的目標靶室,在nlf點火的時候,這個靶室將是微型氫彈爆炸的地方,靶室的中心孔直徑更是達到了驚人的10米,并且用了30厘米厚的混凝土掩埋起來,每次的檢修與排查,單單這個靶室就需要一個月的時間!

    正因為如此,他們一年最多也就只能做4、5次實驗而已。

    要是因為自己催促的緣故導(dǎo)致了那家伙的失誤,他寧愿暫且受點兒氣。

    “哈哈,我的小寶貝兒,很榮幸能夠看到你們的健康!”過了大約半個小時,馬克西姆終于擰上了最后一顆螺絲,哈哈大笑起來,“老伙計,怎么樣,沒有超過時間吧!”

    看了看表,克拉倫斯松了一口氣:“那還等什么,開始吧!各單位注意,準備點火!”

    “嘿,伙計,”馬克西姆翻了個白眼,連忙帶人從球罐里逃也出來,“你這是想要把我烤成焦炭嗎?”

    “不,”克拉倫斯打量著這家伙身上的肥肉,搖了搖頭,“我只是想看看你能不能給我們的寶貝兒增加點燃料而已……”

    在兩人的斗嘴當中,整個nlf都開始緊鑼密鼓地運行起來。

    “3、2、1,點火!”

    隨著一聲令下,密布在裝置內(nèi)的電容器最大可以釋放2000個閃電的電能,只要按下開關(guān),數(shù)千萬安培的電流就會在一瞬間涌向各個激光器的脈沖能量收集單位當中,最終轉(zhuǎn)變成狂暴地激光,將裝在半球罐子中心的靶心點燃,釋放恐怖的聚變能量。

    坐在實驗室外的休息區(qū),m國fsb電視臺的記者艾狄生布拉得里克,抬起手看了下表。

    幾乎就在時針指到整點的時候,國家點火裝置實驗室的研究員麥爾斯林恩出現(xiàn)在了門口,向他這邊走了過來。

    “結(jié)果怎么樣?”

    一群記者也瞬間將視線投射過來。

    麥爾斯林恩搖了搖頭。

    “難道失敗了嗎?”

    “我就說慣性約束比不上磁約束吧,唉!”

    “看來咱們又白跑一趟。”

    扛著長槍短炮的一群人瞬間失望地嘆了口氣,嘰嘰喳喳地議論起來。

    甚至他們都已經(jīng)想好了今天的新聞標題:

    “慣性約束or磁約束?磁約束!”

    “遺憾,慣性約束將會走向何方?”

    “克拉倫斯兵敗滑鐵盧,可控核聚變事業(yè)依賴磁約束……”

    麥爾斯林恩疑惑地看著這些人:“那個,各位先生……事實上,我們的點火實驗已經(jīng)初步取得了成功……只不過最終結(jié)果如何,現(xiàn)在問這個問題還太早了,材料的抗輻照能力是否會出現(xiàn)問題,反應(yīng)堆內(nèi)的氚素也是否可以自持,點火時間也能否達到預(yù)期,這些暫時還在考察當中……”

    “額……”

    艾狄生尷尬地摸了摸腦袋,

    “麥爾斯先生,那么,我們還需要等多長時間?”

    麥爾斯:“稍安勿躁,各位先生,最多還有1個小時我們就能出結(jié)果。”

    ……

    一個多小時過后。

    “哈哈哈!”克拉倫斯一邊歡笑著,一邊同馬克西姆結(jié)伴走出了實驗室。

    看到這兩位臉上明顯綻放的笑容,一群人瞬間又簇擁了上來。

    麥爾斯率先詢問道:“克拉倫斯先生,很高興能夠看到您暢快的笑容,那么結(jié)果……”

    克拉倫斯看了他一眼,終于忍不住心中的暢快,打斷道:“結(jié)果當然是出乎了我們的意料!本來我們預(yù)計的點火時間大約在1個小時左右,然而最終我們的答案是1小時31分鐘,沒錯,準確時間是5468秒!我們nlf在可控核聚變上創(chuàng)造了一個新的奇跡,我們……”

    就在他神色飛揚地和記者們互動的時候,休息區(qū)外忽然傳來了一陣急促地腳步聲。

    看到從外面匆匆走來的男人,一旁的馬克西姆皺了皺眉,向他投去了詢問的視線。

    “發(fā)生了什么?”

    那個穿著西裝的男人深呼吸了一口氣,表情艱難地開口說道。

    “白宮那邊的電話,總統(tǒng)先生希望你們現(xiàn)在立刻過去,晚上有一場重要的會議要開。”

    “有什么重要事情嗎?”

    “我聽那邊說,”那男子抬頭看了看周圍的記者人群,硬著頭皮說道,“是華國那位劉教授的消息,他們的示范堆,將在明年1月1日進行聯(lián)機點火試驗……”

    在聽到這句話的瞬間,馬克西姆的瞳孔微微收縮。

    而站在他身邊的克拉倫斯,則是瞬間石化了一般,然后猛然一下推開了擋在他身前的記者,失聲道:

    “這不可能!”

    ……

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