第35章 神光裝置，點火開始（1 / 1）
雖然陳淵拿出了慣性約束有力的資料依託。
但對於大部分不知情和偏執的人來說仍舊不能理解他的做法。
畢竟明眼人都知道磁約束研究更成熟，可能性更大，就他非要另闢蹊徑。
這自然誰都不能怪。只能怪眼界不同，而陳淵擁有比他們更超前的眼界。
就好像當時馬爸爸非要死磕網購一樣，不被眾人理解，但最後用實際行和時間打臉了那群質疑的人。
“其實目前人類是掌握了可控核裂變的，但是在裂變堆裡中子的數量很關鍵，需要中子來‘引火’當然也需要適當控制中子數量來減速！”
陳淵在實驗室裡解答著裂變核心。
他的話讓周圍的研究員們紛紛投來目光。
有人在這時說道：“但聚變堆裡中子就完全是個沒有用的東西，一來不帶電無法控制，二來會導致材料嬗變，還會導致放射性變成難以處理的放射性材料！”
“你是想說可控核聚變雖然很難會產生核廢料較為清潔，但並不代表它不會產生核輻射對嗎？”陳淵很快就猜出了對方所想。
那人沉默了，沉默即是預設。
他們可不想在陪同陳淵研究的過程中忽然遭到核輻射。
“之所以出現這種原因其實也很簡單。”
“可控核聚變！”
“說穿了。”
“就是利用氫的同位素氘和氚進行加熱加壓的融合，去掉其中的電子，形成全新的等離子體，並且融合後會誕生一個新的氦核子，過程會釋放大量熱量，和一顆中子。”
正如陳淵說的那樣。
那麼人類需要的正是釋放出的熱量用來燒開水，而中子這東西，沒什麼用。
可控核聚變的原理一句話就能闡述，簡單吧？
但想要完整的實現這個過程，卻非常困難。
且不提其他老生常談的問題，就說如何長時間保持能量有效釋能釋放，那都夠人類再琢磨個幾十年的。
但凡說哪個國家開展的可控核聚變專案能夠讓Q值達到1，那麼估計全世界的國家求者都要給它當小弟了。
至於陳淵所開展的鐳射慣性核聚變裝置，相比起託卡馬克單純的是製造一個可控發電裝置，後者更像是人工製造一顆恆星。
託卡馬克利用的是高溫來催化聚變反應，鐳射慣性約束主要還是用的高壓。
實際上太陽聚變就是利用的內部高壓。
原理也很簡單，將氘和氚放入一顆米粒大的靶丸中，利用鐳射從不同方向照射，會在靶丸上形成一個等離子體燒蝕層。
最後這個燒蝕層會爆炸，向外噴射膨脹。
同時對靶丸中心產生巨大的反作用力擠壓聚變燃料。
這個擠壓過程就是叫慣性約束的原因。
畢竟反作用力本身就是慣性的一種。就像飛機噴射燃料產生的動力將其往前助推一樣。
而被高壓擠壓的氘氚原子會迅速加熱壓縮，直到達到核聚變反應——釋放高溫，釋放中子。
所以，本質上，不管是磁約束還是鐳射慣性，無非是促使聚變反應達成的手段而已。
只不過鐳射慣性約束也不是那麼簡單，因為它需要讓聚變燃料的熱度達到5800萬度，燃料密度達到226克每立方厘米。
或許鐳射慣性約束需要的溫度可以不用像託卡馬克那樣動不動就一億度高溫，但後者不管是溫度還是密度都遠遠超過了太陽核心的1500萬度和150克每立方米的密度。
如果能讓它足夠熱，密度足夠大，速度足夠快，並保持足夠長的時間，核聚變反應就會開始自我維持。
但它的困難不僅僅是要保證靶室耐高溫和高壓，同時還要保證鐳射照射靶丸的誤差，甚至是整個鐳射啟動之前流竄進靶室的誤差都不能太高。
鐳射是很重要的，不像託卡馬克，鐳射慣性約束裝置會有幾個足球場大，並且因為其特殊的反應方式。
真正發生聚變的反應堆可能不到十米寬，剩下的大部分全是輸送能量進鐳射器的能量管道，讓超200束鐳射流竄進入靶室。
所以基本上不管是哪種聚變方式都有屬於自己的問題，但總歸是離不開材料學。
鐳射點火裝置用慣性約束，脈衝性的能量釋放，能承受短短的一瞬間就好。
但點火艙室能承受更高的高溫自然是越高越好。
所以整個靶室的設計由三層星巖超導材料組成，最外層加裝有環形液氮冷卻系統。
在鐳射點火向外釋放短暫熱能後，冷卻系統會立即時刻降溫。
而對於艙室材料的選擇，無疑是星巖材料。
只是材料承受的溫度取決於兩點，一個是材料吸收熱量的速度，即所承受的熱流密度（單位時間單位面積所承受的熱量），另一個是材料的散熱速度。
吸熱越快，或散熱越慢，材料的溫度就越高，反之亦然。
聚變堆中等離子體溫度雖然高，但密度並不是很大，因此材料吸收熱量的速度並沒有你想象的那麼誇張。
另外面向等離子體部件通常都是熱導率較高的材料，並在關鍵部位輔以水冷或氦冷，用來加快散熱速度，確保材料不至於過熱。
也就是說，平均而言，材料內表面只比外表面高100多攝氏度。
而金屬鎢的熔點足足有3000多攝氏度，只要外表面的做好冷卻，這點溫度差不足以造成材料的損傷。
陳淵自言自語一大堆，他自然是沒注意到周圍人的表情。
這幫研究員一個個眼睛瞪得老大，嘴巴呆滯地張開著顯然都能放出一顆燈泡了。
“你確定這是個大一新生嗎？這丫的是個懂王吧。”
“額……恐怖如斯，現在大一就開始內捲了嗎，連這些都學？”
“現在看來，如果是他的話……說不定還真的能帶著我們成功攻克可控核聚變難題！”
系統後臺，陳淵又獲得了不少的怨念值。
他會心一笑：“當然，上面都是在討論穩態條件下的平均熱傳導。”
“實際上，不同部位承受的熱流密度並不一樣，不過應該不會有數量級的差別。”
“此外，如果等離子體的控制不夠穩定，會出現類似於太陽耀斑一樣的爆發，在短時間內釋放出大量熱量也就是十倍+的熱流密度。”
“來不及透過熱傳導釋放出去，導致材料的區域性溫度過高，發生表面融化，或是熱應力過大產生裂紋等，這類瞬態的熱衝擊才是比較令人頭疼的。”
“那我們該怎麼辦？”這時有人似乎完全把陳淵當成了救星。
陳淵很裝逼地說了一句：“很簡單，我早已經解決了這個問題。”
歷經了三個月的研究後，大國啟動了國家實驗室那臺塵封已久的慣性鐳射聚變裝置。
這也是陳淵首次啟動了神光計劃。
存放微型慣性鐳射聚變裝置的有三個房間，其中裝置在最中間的房間裡，擺放著一顆巨大的金屬球體。
它的表面有很多凸起，有點像不帶玻璃的舷窗，內部的結構比較簡單，有八個鐳射發射器對準中央的位置調節器，上面是用來放靶丸的。
至於左邊的房間透過玻璃口看排列著很多鐳射管道，用來輸送能量到點火室。
至於右邊則是點火控制室了。
陳淵非常小心的將製造好的氟化氪聚能脈衝鐳射器換了上去，只替換了主要輸出能量的鐳射口。
他向幾人介紹道：“其實它的組成很簡單，一個高電流高壓脈衝電源來為大面積陰極提供負電勢，一個產生電子束的陰極，一片薄壓片將電子束內的真空二極體與鐳射器氣體分隔開。”
“同時壓片的支援結構的每一端帶紫外等級視窗的鐳射腔，而且內部的氣體迴圈器可以用以冷卻高頻率工作下的氣體。”
“但實際情況是大多時候內部常規處在一個真空無塵狀態。”
“那是鑽石嗎？”時邦國好奇指著管內前端一個類同鑽石切角的玻璃鏡片。
陳淵搖頭：“不，利用星巖材料做高強度玻璃工藝後形成的鏡片，之所以選擇切成鑽石形狀是考慮到那樣會讓鐳射更容易集中在一點上。”
“那聚變反應開始的中子轟擊和瞬態的熱衝擊如何解決？”他又問道。
陳淵不假思索道：“我已經提前對反應腔室進行了改造，利用星巖材料做出了全新的第一壁，在這次實驗室開始前，我就已經對第一壁進行了測試。”
“至於結果嘛，你懂的。問題不大。”
時邦國砸吧了兩下嘴，忍不住豎起了一根大拇子。
牛。
“怎麼感覺你比我還要專業。”
看到是時邦國一本正經的模樣，呂長卿和龍智他們內心都激動了起來。
如此看來難道說這次的微型測試真的有可能成功？
而如果真的能夠成功的話，豈不是意味著這根鐳射器的能量轉化效率非常高？這意味著什麼自然不言而喻。
這說明如果將鐳射器最大化，它甚至可以用來激發一顆還未形成的恆星，使其內爆，提前發生聚變反應。
儘管這在當前看起來很震撼，甚至是不可能實現，但如果這種技術真的可以掌握，那麼等到人類不斷髮展到星際時代後，這種鐳射器就可以派上用場進行人工恆星的製造。
再加以星巖材料對其進行戴森球的改造……想到這裡呂長卿再也不敢想了，他做怕做夢都會笑醒。
【因發現你的巨大潛力，呂長卿對你感到無比崇拜，崇拜值+2000。】
他此時看了一眼只在期待這次測試結果的鄭雲和龍智，顯然這兩位並沒和他想到一塊去。
也是這個時候，呂長卿是第一個知道陳淵對人類重要性存在的人。
“對了小陳，有事還忘了告訴你，上面打算給你頒發榮譽院士的頭銜。”呂長卿簡短的把上面的獎勵給陳淵說了一遍，聞言陳淵點了點頭，沒有過多驚訝。
甚至……你不能說他已經在驚訝了，而是根本就沒有任何表情。
這可是院士啊！雖然只是一個榮譽院士，但所享受的福利和院士沒有任何差別。
竇國友此時心裡不知道羨慕成了什麼樣，再次陳淵更是對他佩服的五體投地。
“我知道了，到時候再說吧，測試就要開始了，都先到點火控制室去。”陳淵一副毫不在意凡爾賽的模樣說道。
國家實驗室提前將實驗靶丸準備好了，那是一個空心靶殼，在零下430華氏度的溫度下裝入氫。
球的中心區域半徑約為3毫米，充有低密度≤1克/釐米3的氘、氚氣體。
球殼由燒蝕層和燃料層組成。
靶丸被完美的放置在調節器上。
國家實驗室的全體點火成員全都準備就位，不過望著頭頂的組成的大螢幕裡的畫面，他們心中有些不捨。
要知道這樣一顆靶丸的製造非常不容易。
“製造這些空心靶殼所需要的精度是極端的，它們幾乎是完美的圓形，平滑度比鏡子好上一百倍，我希望這次的測試一定要成功。”
“有說法嗎？”呂長卿問道。
“如果它不比鏡子更光滑，缺陷就會使原子內爆不均勻，導致核聚變失敗。”陳淵平靜地回道，同時在指揮工作人員們進行各項數值設定和監控準備。
“辛苦各位了，一定要仔細做好相關排查，絕對不能在細節上出現錯誤，爭取一次點火就能成功。”