再者是實驗開展過程中的控制問題,人類的等離子體實驗必須得依靠傳感器和計算機(jī)的輔助分析,另外還要依靠各種間接手段去控制整個反應(yīng)過程。
而對于莫歌來說就方便多了,整個裝置的電能輸出和磁場變化都在他的掌控之中,就是對于裝置內(nèi)部的等離子體,莫歌也能憑借自己的綜合感官進(jìn)行很大程度上的直接觀測。
這或許還無法讓莫歌在各方面全面超越人類,畢竟計算機(jī)輔助下完成的超高精度控制也是一大特色,所以兩者只能算是各有所長。
不過莫歌還擁有著一項堪稱作弊的能力。
他的直覺非常敏銳,在應(yīng)對超高溫等離子體的各種極端復(fù)雜變化的時候,人類的計算工具很大程度上已經(jīng)是力不從心,而莫歌或許沒有那么強(qiáng)大的精確計算能力,卻能夠憑借直覺意識到在某個時刻可能出現(xiàn)了哪方面的問題,甚至就連大概可以從什么方面入手解決都能很快一找到些基本的思路。
所以反應(yīng)原理搞不搞得清楚?這件事對于莫歌來說其實并不是那么重要。
他只需要知道“在等離子內(nèi)外部縱向磁場呈現(xiàn)某種特殊分布的時候?qū)a(chǎn)生反場效應(yīng),將等離子體束縛在一個有限的區(qū)域內(nèi)”,以及“可以肆無忌憚的加大磁場輸入,帶動最大程度的等離子體內(nèi)部感應(yīng)電流,對等離子狠狠加熱”,這兩個關(guān)鍵點(diǎn)就足夠了。
然后莫歌需要做的就是不停的試驗再試驗,不斷處理各種突發(fā)情況,在實際操作中積累經(jīng)驗,改變細(xì)節(jié)操作技巧,一步步向著最終的目標(biāo)前進(jìn)。
最終在一些關(guān)鍵核燃料即將消耗殆盡的時候,核聚變的火焰終于被他點(diǎn)燃了!
溫度、密度、持續(xù)時間。
當(dāng)這三方面綜合因素終于達(dá)到某個極限,也即是所謂的勞遜判據(jù)所定義的某個值的時候,核聚變終于達(dá)到了自持,也就是說不需要外界的能量輸入,單憑核聚變反應(yīng)體自身產(chǎn)生的能量就可以維持反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行。
莫歌興奮得簡直就要螺旋升天了,這是否代表著他從此再也不用為能量發(fā)愁,擁有了持續(xù)不斷的高功率能量來源?
然而,當(dāng)莫歌小心降低自身電流的輸出,直至幾乎不再投入力量,希望可以看到一個穩(wěn)定反應(yīng)的核聚變等離子的時候,卻發(fā)現(xiàn)等離子體自持狀態(tài)迅速破壞,,等離子體迅速降溫,無法繼續(xù)維持極高強(qiáng)度的核聚變反應(yīng)。
甚至,當(dāng)莫歌重新開始恢復(fù)電流輸出,再次加熱等離子體的時候,卻發(fā)現(xiàn)為了維持等離子體的長時間穩(wěn)定,他必須投入越來越強(qiáng)的力量,直至再次恢復(fù)極限投入狀態(tài)都還停不下來!
如此,在持續(xù)了一段時間之后,盡管莫歌依然全力輸出電流,整個反應(yīng)體的溫度也無可避免的開始下降,穩(wěn)定性被破壞,核聚變火焰徹底熄滅。
什么情況?
莫歌原本以為自己會得到一個再也不用投入力量就能穩(wěn)定運(yùn)行的“環(huán)形小太陽”,最終卻發(fā)現(xiàn)理想是如此美好,現(xiàn)實卻依然骨感。
不死心又試了幾次,結(jié)果幾乎沒有太大差別,真正的核聚變自持并不能持續(xù)太久時間,最終反應(yīng)終止的結(jié)局似乎不可避免。
具體現(xiàn)象就是如此,但是造成這一情況的原因呢?
莫歌缺乏專業(yè)的檢測設(shè)備和傳感器,但是怪獸的感知卻可以知道不少事情,再經(jīng)過與五人小組的討論,最終認(rèn)為原因應(yīng)該還是以往遇到的那些問題。
高能中子輻射帶走能量,雜質(zhì)的累積(反應(yīng)之后生成的氦原子核),以及氚的消耗。
當(dāng)然實際上莫歌目前的成果已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人類的成就,畢竟人類實際上還沒指望核聚變裝置可以達(dá)到不用任何能源輸入的程度,而是考慮將核聚變反應(yīng)中產(chǎn)生的高能中子輻射和熱輻射能量收集起來,用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能之后重新作用于整個系統(tǒng),只要反應(yīng)體輸出的能量高于輸入的能量,也即是Q值大于某個數(shù)值,那么就算是成功達(dá)到實用階段了。
但是不論是莫歌達(dá)到的核聚變點(diǎn)火狀態(tài),還是人類預(yù)計的Q值達(dá)到合適的程度也算是反應(yīng)能夠自持,實際上都不得不面臨雜質(zhì)積累和氚的自持破壞這兩個不利情況。
雜質(zhì)積累需要進(jìn)行“排灰”,即是將反應(yīng)體中產(chǎn)生的氦核排除,這就需要減弱約束,畢竟氦核天然比質(zhì)量更輕的氘氚更容易排出來,但是這就與追求等離子體的高約束背道而馳。
但是氚的自持破壞卻是個更嚴(yán)重的問題。
這里就不得不提到反應(yīng)原料供應(yīng)的問題了,其實在之前的試驗中,莫歌都利用了從之前那次洲際導(dǎo)彈襲擊事件中得到的核聚變原料,其主要成分是氘和氚。
理論上來說,只要是輕于鐵元素的任何輕質(zhì)量元素都有可能完成聚變,甚至鐵元素及更重的元素也不是不能完成聚變,只是那就不是能量輸出的過程而是一個吸收巨大能量的過程了。
越輕的元素就越容易聚變,畢竟需要克服的原子核之間的正電荷斥力就越弱,從這點(diǎn)來說,顯然是氫元素最容易完成聚變。
這就是太陽中正在發(fā)生的事,也是人類目前唯一可以嘗試的路子,當(dāng)然包括莫歌也是如此。
更高質(zhì)量元素的核聚變需要滿足的條件就越苛刻,對目前來說根本屬于奢望。
而經(jīng)過實際研究,人類又發(fā)現(xiàn),普通的氫元素其實也不是最容易達(dá)成聚變條件的存在,而是氫元素的同位素氘(do)與氚()的組合。
氘-氚反應(yīng)最受核聚變研究者的青睞,因為在一億度這個量級的溫度下,氘-氚的反應(yīng)性比氘-氘反應(yīng)高2個數(shù)量級也就是一百倍左右,顯然前者的反應(yīng)更加強(qiáng)烈,并且對于反應(yīng)溫度的要求也更低,差不多只需要三分之一。
實際上,在可預(yù)見的未來,氘和氚的混合物可能是唯一可行的聚變?nèi)剂稀?br />
問題就在于,氘的獲取十分容易,而氚在自然界基本不存在,制備起來極為困難,堪稱價值連城。
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