094,聚變
華國西部,某保密研究所。
在一個巨大的機(jī)械裝置前面,一位穿著白色的防護(hù)服的科研人員正在為李明介紹著。
李明眼前的這個東西,就是華國目前正在研發(fā)中的核聚變反應(yīng)堆:托卡馬克裝置‘人造太陽-環(huán)流二號(HL-2M)’。
作為目前世界前列的核聚變反應(yīng)研究機(jī)構(gòu),華國的環(huán)流二號各方面的都可以說走在了世界的最前沿,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了成功放電。
雖然放電并不等于發(fā)電甚至是實(shí)現(xiàn)有效利用,但這已經(jīng)是非常巨大的突破了。
至于李明來這里的原因,還得從那個從月球上拆下來的維修倉說起。
正如孟菲斯所說,這個維修倉的功能十分強(qiáng)大,可以直接利用材料生長技術(shù)制造出各種宇宙飛船的結(jié)構(gòu)部件,最終拼裝成一艘真正的宇宙飛船。
通過對維修倉里的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析之后,研究人員已經(jīng)初步掌握了維修倉的大致情況。
首先是材料方面,科研人員驚訝的發(fā)現(xiàn),維修倉生產(chǎn)各種結(jié)構(gòu)部件的原材料并不是什么特別稀有的材料,大部分都是藍(lán)星上就有的礦產(chǎn),通過比對之后都能再元素周期表上找到對應(yīng)的東西。
再結(jié)合李明他們從月球上帶下來的那艘貨運(yùn)飛船的金屬材料樣本,研究人員終于得出了一個大膽的結(jié)論:
這些飛船的材料都是一些非常常規(guī)的材料,但是通過維修倉的加工之后,具有了一些特殊的物理特性,以達(dá)到材料原本所不具備的強(qiáng)大功能。
而這個加工過程更是讓研究人員大吃一驚,初步判斷,這個維修倉的材料生長組件,可以控制金屬材料的原子結(jié)構(gòu),將金屬原子排列成不同的晶向和鏡面,組成獨(dú)特的立方體結(jié)構(gòu)。
甚至于還可以在這些金屬原子之間添加其他的原子進(jìn)去,組成更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu),制造出全新性質(zhì)的合金材料。
說的通俗點(diǎn),就是類似于鉆石和石墨,都是碳,但是因?yàn)樵优帕薪Y(jié)構(gòu)的不同,兩者的物理性質(zhì)卻有著極大的差別。
人類現(xiàn)在就可以通過高溫高壓的方式來人工制造鉆石用于工業(yè)用途。
而這個維修倉的材料生長組件原理上就和這個有些類似,只不過它的用途更廣大,不管是原材料還是產(chǎn)品都沒有特別大的限制。
甚至于科研人員還通過初步嘗試,將一塊鐵加工成了紅色的晶體,擁有極大的硬度和透光性的同時還保留部分金屬鐵特性。
這就和傳說中的煉金術(shù)差不多了。
也正是因?yàn)槿绱?,?dāng)初在月球上李明用念力從微觀層面扭曲了那些金屬之后,他們的性質(zhì)才會發(fā)生改變,因?yàn)槔蠲鞯哪盍慕Y(jié)構(gòu)層面將它們給破壞掉了。
仔細(xì)地翻閱了維修倉里對于各種材料特性的描述之后,科研人員們陷入了巨大的驚喜之中,里面的大部份材料都能對人類現(xiàn)有的科技難題進(jìn)行解決。
其中最重要的問題之一就是關(guān)于孟菲斯的那個聚變能量電池。
雖然從孟菲斯那里搞到了一個聚變能量電池,但是經(jīng)過研究之后,科研人員們發(fā)現(xiàn),這個聚變能量電池采用的是另一種聚變技術(shù),和目前世界主流技術(shù)走的是不同的路子,里面的各種材料,科技路線也是藍(lán)星所不曾接觸過的,想要進(jìn)行仿制極其困難。
所以,藍(lán)星目前只能先走相對成熟的熱核聚變,等到材料學(xué)方面的大突破之后,才有可能對那個聚變能量電池進(jìn)行仿造。
而這個維修倉就能夠生產(chǎn)出所需要的材料部件,從而仿造聚變能量電池的技術(shù)制造出大型的核聚變反應(yīng)堆。
但是,如此強(qiáng)大的功能,對于能量的消耗也是巨大的。
之前制造出那塊拳頭大小的晶體鐵就消耗了帝都一個區(qū)的電力供給,而要是想讓維修倉的材料生長組件完整的驅(qū)動起來,初步的估算至少需要2000萬千瓦的超高穩(wěn)定電壓。
這差不多等于讓世界最大的發(fā)電站三峽水力發(fā)電站的全功率運(yùn)轉(zhuǎn)才能達(dá)到要求。
且不說三峽水力發(fā)電站因?yàn)樽罱奶鞖夥闯栴},蓄水量不足以支持全功率運(yùn)轉(zhuǎn)。就算是能夠全功率運(yùn)轉(zhuǎn),把三峽的發(fā)電量全部專供給維修倉使用,民生方面就會出現(xiàn)巨大的問題。
至于多個發(fā)電站并網(wǎng)聯(lián)機(jī)的方案也不是沒有,但是各個大型發(fā)電站的距離較遠(yuǎn),進(jìn)行專門的并線連線方面的基建都得是按年月來進(jìn)行的工程。
這還是華國才能有的效率。
如此一來,新型的高效率能源攻關(guān)就勢在必行。
所有人的目光都投向了核聚變反應(yīng)堆。
華國進(jìn)行的核聚變反應(yīng)放電水平已經(jīng)差不多達(dá)到了要求,剩下的就是將電能進(jìn)行穩(wěn)定和轉(zhuǎn)化。
這一步可以說是千難萬難。
得知了這些事情之后,李明主動請纓來到了這里,進(jìn)行熱核聚變的技術(shù)攻關(guān)。
托卡馬克裝置的原理就是建立一個獨(dú)立的磁力場來限制反應(yīng)發(fā)生的地點(diǎn),而李明的反重力模擬完全可以達(dá)到更加優(yōu)越的效果。
通過與研究人員的溝通,仔細(xì)的描述了目前自己的能力之后,研究人員進(jìn)行了理論論證之后推斷,李明完全可以做到讓環(huán)流二號實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸電。
接下來就是要進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來對這個推論進(jìn)行具體的論證了。
在此之前,李明需要仔仔細(xì)細(xì)的了解整個托卡馬克裝置的運(yùn)行原理和相關(guān)過程,這樣才能在接下來的實(shí)驗(yàn)之中和科研人員進(jìn)行有效配合。
負(fù)責(zé)為李明進(jìn)行詳細(xì)介紹的,是一位叫做陳舟的年輕工程師,剛到而立之年的他在核聚變反應(yīng)堆方面已經(jīng)是頗有建樹了。
他所在的部門主要是對托卡馬克裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測,對于整個裝置的運(yùn)行可是說是十分的熟悉了。
“當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到預(yù)期之后,聚變?nèi)剂暇蜁患幼⑦M(jìn)去,其中正硅酸鋰陶瓷和氦氣反應(yīng),持續(xù)生產(chǎn)氚,搭配上水中提取出的氘,二者在極度高溫環(huán)境下就能實(shí)現(xiàn)聚變,釋放出巨大能量。”
陳舟,拍了拍這個巨大的裝置,和李明介紹著。
“只不過氚氘反應(yīng)有一個壞處,就是會產(chǎn)生出多余的中子,這些中子會進(jìn)入放電壁上,使材料性質(zhì)發(fā)生嬗變,產(chǎn)生放射性危害,所以我們要經(jīng)常對反應(yīng)裝置的內(nèi)壁進(jìn)行檢修和更換,還要做好專門的防輻射措施?!?p> 李明了然的點(diǎn)點(diǎn)頭,他這兩天也差不多了解了聚變反應(yīng)的基礎(chǔ)內(nèi)容。
正因?yàn)殡半磻?yīng)的局限性,人類才會想要去月球上采集氦-3,因?yàn)楹?3的聚變反應(yīng)不會像氚氘聚變一樣產(chǎn)生巨大的放射性危害,相對而言更加的清潔安全。
只不過氦-3聚變反應(yīng)的條件也更加的苛刻,所以即便李明已經(jīng)從月球上采集了大量富含氦-3的月壤回來,但真要把它們運(yùn)用起來,還有一段路程要走。
陳舟又帶著李明去看了那些特制的正硅酸鹽陶瓷小球,這些小球上面有幾微米大小的孔隙,氦氣就被填充在里面。
雖說在李明的協(xié)助下,類似的正硅酸鹽陶瓷小球已經(jīng)可以做到更加精細(xì),對于反應(yīng)燃料的劑量也能更好的有效控制。
但是路要一步步的走,先用成熟技術(shù)來讓李明熟悉一下才是上策。
不然步子大了,容易扯著蛋。
花費(fèi)了一周的時間,李明把整個托卡馬克裝置里里外外的看了個通透之后,便告訴陳舟,可以開始實(shí)驗(yàn)點(diǎn)火了。
看了再多,終究還是要實(shí)際操作一番才能真正了解。
這樣的話,李明才好在接下來的實(shí)驗(yàn)之中更好針對性的使用自己的念力。
經(jīng)過了嚴(yán)格的檢查程序,確認(rèn)一切正常之后,點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)開始了,隨著托卡馬克裝置的運(yùn)轉(zhuǎn),李明感受到了一股特殊力場正在逐漸生成。
隨后,在李明的感知中,裝置內(nèi)部的稀有氣體在電磁力的作用下開始急劇升溫,最后甚至高到了連李明的念力感官都有些無法接觸。
此刻高溫狀態(tài)下,那一團(tuán)東西都變成了離子態(tài),極度活躍的等離子體里所蘊(yùn)含的能量龐大無比。
接著,聚變?nèi)剂祥_始加入,反應(yīng)開始了。
在李明的感官之中,裝置里面的那個不大的高能亮點(diǎn),代表著的便是未來能源的希望。
持續(xù)了幾分鐘之后,李明覺得差不多了,便示意實(shí)驗(yàn)可以停下來了,陳舟他們立刻開始停止核燃料的投放,隨著溫度的降低,聚變反應(yīng)也停了下來。
就這樣,前前后后歷時半個月的時間,李明終于開始和科研團(tuán)隊共同協(xié)作,進(jìn)行聚變放電的實(shí)際操作。
在十月的中旬,環(huán)流二號終于實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的電力輸出。
得知這個好消息之后,前沿科技研究中心的團(tuán)隊立刻帶著孟菲斯和維修倉來到了這里,準(zhǔn)備開始材料生產(chǎn)工作。
要知道這些天在帝都的幾次低功率實(shí)驗(yàn)把帝都的電力部門都給愁壞了,三天兩頭的區(qū)域停電才能勉強(qiáng)供應(yīng)實(shí)驗(yàn)需求。
為此,政府/部門已經(jīng)在各種宣傳渠道進(jìn)行解釋,從電力檢修到響應(yīng)國家節(jié)能減排號召,各種說法都用上了。
但這些說法不能一而再再而三的用,這幾天供電部門的投訴電話都快被打爆了。
現(xiàn)在整個吃電大戶終于算是離開了,不少人都是松了一口氣。
當(dāng)雙方的團(tuán)隊進(jìn)行了接洽和整個發(fā)電-輸電-用電線路的規(guī)劃鏈接之后,正式的聚變發(fā)電開始了。
目前的階段,環(huán)流二號的穩(wěn)定輸電還是要靠李明的協(xié)同操作才能實(shí)現(xiàn),再加上氚氘反應(yīng)產(chǎn)生的材料嬗變,環(huán)流器的組件必須要定期進(jìn)行更換維護(hù),所以每天的發(fā)電時間依舊有限。
目前,團(tuán)隊的目標(biāo)就是靠著李明的維持,讓維修倉生產(chǎn)出足以構(gòu)建成一個聚變反應(yīng)堆的材料,再來對維修倉進(jìn)行穩(wěn)定功能,將李明給解放出來。
因?yàn)榫S修倉的體量產(chǎn)能問題,這個過程初步估計都需要一個月以上的時間,為此,青鸞號的發(fā)射等相關(guān)的太空領(lǐng)域的工作不得不暫停了下來。
在此期間,EDPA協(xié)議組織國家也做出決定,對青鸞號進(jìn)行新一輪的升級工作,把等離子體推動引擎加裝上去,這樣以后青鸞號的發(fā)射就不再需要主推火箭,大幅降低成本。
時光荏苒,在2021年的最后一個月到來之際,西部地區(qū)的研究所里,組裝完畢的新型聚變反應(yīng)堆出現(xiàn)在了大家的面前。
此前,關(guān)于這個聚變反應(yīng)堆的各個方面都進(jìn)行了多次校驗(yàn),初步確定沒有問題了。
但是安全起見,第一輪的點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)依舊被安排在了無人區(qū),由李明和科研人員進(jìn)行遠(yuǎn)程點(diǎn)火。
在眾人的矚目之下,李明將這個數(shù)十噸的聚變反應(yīng)裝置運(yùn)送到了專門的試驗(yàn)場地,接駁好各種線路之后,李明退到了一公里外的掩體之中,通過念力和科研人員一起開始了遠(yuǎn)程點(diǎn)火。
這個根據(jù)維修倉里的圖紙制造出的聚變反應(yīng)裝置利用的是高能激光來制造聚變反應(yīng)所需要的高溫條件,而且使用的還是氦-3,比起之前他們一直用的氚氘反應(yīng)要高效清潔的多,后期的維護(hù)也相對簡便。
隨著激光束的功率持續(xù)攀升,經(jīng)過加工提純之后的氦-3在極度高溫環(huán)境之下,開始了聚變反應(yīng)過程,周圍得物體變成了等離子體狀態(tài),隨后電子在力場的約束下朝著正負(fù)極開始聚集,實(shí)現(xiàn)放電過程。
聚變這種級別的能量,自然不再象是以前一樣靠著燒開水來驅(qū)動蒸汽輪機(jī)發(fā)電,而是更加先進(jìn)高效的磁流體發(fā)電技術(shù),通過聚變產(chǎn)生的高溫來加熱惰性氣體,變成高溫的電離狀態(tài),切割磁場來生成穩(wěn)定電流。
這樣一來,聚變能量的利用率就變得非常高了,而且后期旁邊還會加裝專門的蒸汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組,將冷卻惰性氣體的過程釋放出的熱能再次利用起來,進(jìn)一步提升能量轉(zhuǎn)化效率。
李明用念力感官仔細(xì)地觀察著整個裝置的運(yùn)行狀況,經(jīng)過了一個多小時的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電之后,李明確認(rèn)沒有異常,科研組的人員們才大膽的上前,對整套設(shè)施的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行近距離觀察。
直到運(yùn)轉(zhuǎn)了24小時之后,聚變裝置依舊在持續(xù)穩(wěn)定的輸出電力的時候,科研團(tuán)隊終于開心的對外公布:
核聚變反應(yīng)堆成功了。
相比于之前只能靠著李明的幫助才能穩(wěn)定輸電的環(huán)流二號,這套裝置才是真正意義上的讓人類徹底掌握了新型清潔能源。
“給它起個名字吧?!?p> 陳舟看著面前這個代表著未來能源的巨大裝置,激動的對著李明說道。
李明‘看’著里面那個如同太陽一般的耀眼火球,思索了片刻之后說道:
“就叫‘燧人’吧?!?p> 燧人氏:有圣人作,鉆燧取火,以化腥臊,而民說之,使王天下,號之曰燧人氏。
碼字嗒
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