第五百零九章 可控核聚变 - 超级炼宝系统 - 闲时点根烟

第五百零九章 可控核聚变 - 超级炼宝系统 - 闲时点根烟

到了二号基地,程文也终于得知了这个二号科研项目究竟是什么,甚至是当他知道的时候,简直是惊呆了。

没想到天神军居然已经达到了这个地步,这简直是太不可思议了,实在是令人惊讶啊。

二号项目,居然就是世界顶尖的科研课题,可控核聚变的成品化研究!

不要说成品化,现在各国连拿得出手的核聚变都没有,耗费巨大的资金,花费超人的精力,但是目标却是距离遥远的让人感觉绝望,作为一个精通物理,对核物理以及众多相关项目都了如指掌,看过了可以看到的所有信息的顶尖天才,程文对目前各国的研究情况,在心中也是有个预演的,也是他的推论,目前各国放出的或者是烟雾弹,或者是真的就是他们的研究理论,程文是嗤之以鼻的,这样的研究,就是最终成功了,那么也是得不偿失的事情,修建一座可控核聚变核电站,恐怕要掏空诸如美帝这样的大国的底子,这样的研究,可以说永远没有成功的可能。

而且在研究上面,程文的确有着非凡的天赋,这也是他被陈阳看重,得以进入这个全天神军最高研究基地的原因!

他就是陈阳看重的三大超级天才之一,可以毫不夸张的说,他们或许有着不下于爱因斯坦的天赋!

这或许听起来夸张了一些,但是实际上天赋比之爱因斯坦不差,甚至是还要超出的人大有人在,但是他们都没有那个独特的机遇,也没有那个运气成功而已。

程文的科研实力,真的是令人惊叹的,过目不忘这样传说中的技能。居然可以出现在一个普通人身上,真的让陈阳不可思议了。

而随着陈阳的小灶培养,现在程文也是一名化劲宗师级高手。强悍的身体素质,也带动了他大脑的进步。现在的程文陈阳真的可以毫不夸张的说,他达到爱因斯坦的成就,甚至是超出,他都不会有丝毫例外的!

“这是将军给我的机会,也是我最感兴趣的……可控核聚变啊,简直太棒了!”

激动的程文,在自己的屋子里,依旧在写写画画的研究。有着专门的大熊机器人提供生活保姆服务,根本不需要程文操心什么,这简直就是他这样的技术死宅的天堂,对他来说,能够研究自己感兴趣的东西,那么就是美得冒泡的事啊……

核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素--氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了50亿年。可控核聚变俗称人造太阳,因为太阳的原理就是核聚变反应。(核聚变反应主要借助氢同位素。核聚变不会产生核裂变所出现的长期和高水平的核辐射,不产生核废料。当然也不产生温室气体,基本不污染环境)人们认识热核聚变是从氢弹爆炸开始的。科学家们希望发明一种装置,可以有效控制“氢弹爆炸“的过程。让能量持续稳定的输出。

裂变能是重金属元素的质子通过裂变而释放的巨大能量,目前已经实现商用化。因为裂变需要的铀等重金属元素在地球上含量稀少,而且常规裂变反应堆会产生长寿命放射性较强的核废料,这些因素限制了裂变能的发展。另一种核能形式是目前尚未实现商用化的聚变能。

核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核,并释放出能量的过程。自然界中最容易实现的聚变反应是氢的同位素——氘与氚的聚变,这种反应在太阳上已经持续了150亿年。氘在地球的海水中藏量丰富,多达40万亿吨,如果全部用于聚变反应,释放出的能量足够人类使用几百亿年。而且反应产物是无放射性污染的氦。另外,由于核聚变需要极高温度。一旦某一环节出现问题,燃料温度下降。聚变反应就会自动中止。也就是说,聚变堆是次临界堆,绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核(裂变)电站的事故,它是安全的。因此,聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源。其实,人类已经实现了氘氚核聚变——氢弹爆炸,但那种不可控制的瞬间能量释放只会给人类带来灾难。

也就是说,氢弹爆炸这就是不可控的核聚变,而人类需要的乃是可以控制的核聚变,相比于核裂变,核聚变有着更多的优势,而且不会有任何污染物产生,乃是最安全可靠高效的能源!

而且放出能量的强度,也是核裂变的十倍数十倍以上,只有核聚变才是未来人类的追求!

而在追求可控核聚变的路上,人类也已经走过了相当漫长心酸艰难的路程,但是距离真的成功,可以生产,还有着遥不可及的漫长距离!

托卡马克是前苏联科学家于上世纪60年代发明的一种环形磁约束装置。美、日、欧等发达国家的大型常规托卡马克在短脉冲(数秒量级)运行条件下,做出了许多重要成果。等离子体温度已达4.4亿度;脉冲聚变输出功率超过16兆瓦;q值(表示输出功率与输入功率之比)已超过1.25。所有这些成就都表明:在托卡马克上产生聚变能的科学可行性已被证实。但这些结果都是在数秒时间内以脉冲形式产生的,与实际反应堆的连续运行仍有较大的距离,其主要原因在于磁容器的产生是脉冲形式的。

受控热核聚变能研究的一次重大突破,就是将超导技术成功地应用于产生托卡马克强磁场的线圈上,建成了超导托卡马克,使得磁约束位形的连续稳态运行成为现实。超导托卡马克是公认的探索、解决未来具有超导堆芯的聚变反应堆工程及物理问题的最有效的途径。目前,全世界仅有俄、日、法、中四国拥有超导托卡马克。法国的超导托卡马克tore-supra体积是ht-7的17.5倍,它是世界上第一个真正实现高参数准稳态运行的装置,在放电时间长达120秒条件下,等离子体温度为两千万度。中心密度每立方米1.5x1019,放电时间是热能约束时间的数百倍。

利用核能的最终目标是要实现受控核聚变。裂变时靠原子核分裂而释出能量。聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量。最常见的是由氢的同位素氘(读“刀“,又叫重氢)和氚(读“川“。又叫超重氢)聚合成较重的原子核如氦而释出能量。核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是地球上蕴藏的核聚变能远比核裂变能丰富得多。据测算,每升海水中含有0.03克氘。所以地球上仅在海水中就有45万亿吨氘。1升海水中所含的氘,经过核聚变可提供相当于300升汽油燃烧后释放出的能量。地球上蕴藏的核聚变能约为蕴藏的可进行核裂变元素所能释出的全部核裂变能的1000万倍,可以说是取之不竭的能源。至于氚,虽然自然界中不存在,但靠中子同锂作用可以产生,而海水中也含有大量锂。

第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质,所以是干净的。同时受控核聚变反应可在稀薄的气体中持续地稳定进行,所以是安全的。目前实现核聚变已有不少方法。最早的著名方法是“托卡马克“型磁场约束法。它是利用通过强大电流所产生的强大磁场。把等离子体约束在很小范围内以实现上述三个条件。虽然在实验室条件下已接近于成功,但要达到工业应用还差得远。按照目前技术水平,要建立托卡马克型核聚变装置,需要几千亿美元。

另一种实现核聚变的方法是惯性约束法。惯性约束核聚变是把几毫克的氘和氚的混合气体或固体,装入直径约几毫米的小球内。从外面均匀射入激光束或粒子束,球面因吸收能量而向外蒸发,受它的反作用,球面内层向内挤压(反作用力是一种惯性力,靠它使气体约束,所以称为惯性约束)。就像喷气飞机气体往后喷而推动飞机前飞一样,小球内气体受挤压而压力升高,并伴随着温度的急剧升高。当温度达到所需要的点火温度(大概需要几十亿度)时。小球内气体便发生爆炸,并产生大量热能。这种爆炸过程时间很短,只有几个皮秒(1皮等于1万亿分之一秒)。如每秒钟发生三四次这样的爆炸并且连续不断地进行下去,所释放出的能量就相当于百万千瓦级的发电站。原理上虽然就这么简单,但是现有的激光束或粒子束所能达到的功率,离需要的还差几十倍、甚至几百倍,加上其他种种技术上的问题,使惯性约束核聚变仍是可望而不可及的。尽管实现受控热核聚变仍有漫长艰难的路程需要我们征服,但其美好前景的巨大诱惑力。正吸引着各国科学家在奋力攀登。

正式因为可控核聚变有着种种优势,乃是人类根本无法舍弃的新能源。若是可以研究成功,那么根本就不用担心能源问题了。最起码材料方面,可控核聚变比之核裂变有着更广泛的目标。