第41章 可控核聚变(2 / 2)
可控核聚变有两要素,聚变类型有3种,核聚变装置也有3种。
两要素是温度、密度,要密度足够,温度足够,那才能进行聚变。
当然这是浮动的,要是磁场牛逼能够束缚超高密度的等离子体,那温度低一些也是没问题。
就如同太阳核心的密度压力,密度150000千克立方米,压力上百亿个大气压,那里进行氢聚变1500万摄氏度就OK了。
可控聚变类型3种是氘氚聚变,氦3氘聚变,氦3聚变。
至于纯氢聚变在常压下要超过10亿摄氏度和超高密度才能聚变一开始就被排除掉了。
其中氘氚聚变条件最简单,也是人类主要攻克方向,氦3氘聚变次之,氦3聚变最困难需要6亿摄氏度的门槛。
核聚变装置3种,托克马克,仿星器,惯性约束。
现在超导1号生物材料的临界磁场能够束缚住5.8亿摄氏度的等离子体,理论上可以满足氘氚聚变和氦3氘聚变,
不过氘氚聚变率先被陈诺排除了,先不说氚半衰期只有12.43年在自然环境中几乎不存在,单单氘氚聚变产生的高能中子解决起来就是一个超难题。
在地球上中子弹可是有着生物灭绝弹之称,金属材料在高能中子轰击下都要原子嬗变,生物的细胞结构在高能中子面前那就是纸糊。
偏偏中子呈现中性只受强互相作用力的约束,不受磁场的控制束缚,这根本就是无解的难题。
相比较氘氚聚变,氦3氘聚变也会产生中子,不过这产生的低能中子勉强还能承受,但最终也还是一个问题。
所以陈诺心中的目标是氦3聚变,这种聚变并不会产生任何中子。
至于氦3原材料问题,宇宙中那么多气态行星随便找一颗慢慢筛选就有了。
如果磁场束缚能够达到10亿摄氏度可以进行纯氢聚变那这就更美好了,原材料满宇宙都是......
“按照我的情况,最适合我的是仿星器结构,不过可控核聚变还有一个难题,那就是等离子体湍流。
湍流的问题问题如果不能解决,那会给约束磁场造成很大的冲击损耗,导致能量效率的降低甚至是负产出。
并且高温等离子体和磁场冲突也会让更多的氦核聚变产生的碳核离散越过磁场,从而形成更大的等离子体辐照,这对材料的耐高温和耐腐蚀也是一个重大考验。”
小A去人工筛选优化超导1号生物材料,陈诺则在思考可控核聚变装置涉及的工程问题。
因为一开始排除掉了氘氚聚变,所以陈诺的仿星器结构很简单。
人类的仿星器困难,那是因为目标设想是氚聚变。
氚半衰期只有12.43年在自然环境中根本不存在,这导致了所有可控核聚变装置要想商业化,那就必须要有一个氚素回收系统。
通过锂中子反应,让高能中子通过第一内壁进入到后面的锂增殖包层从而重新生成氚,然后收集这些氚元素再返还回高温等离子体中进行聚变。
这样就导致了一系列的工程问题,氚回收技术难题等。
不过陈诺不一样,因为不采用氘氚聚变,无需为自然界几乎不存在的氚原料担心,所以他的可控核聚变装置只需要一层阻挡等离子体辐照高温腐蚀的第一内壁层以及后面的线圈就OK了。
“等离子体湍流......几乎混沌不可测的流体运动,这个问题要怎么去处理?”
ps:评论有人说中子星生命抄袭了国外一本科幻书的创意,这里解释并纠正一下。
中子星生命是由天文学家弗兰克·德雷克在上个世纪70年代提出来的一个外星生命猜想,这位科学家大佬是让外星人搜寻计划即SETI计划的创建者之一,计算银河系内文明数量的著名德雷克公式也是他提出来的。
所以这不是抄袭,不管是我还是读者说的那本我没看过的国外科幻书,大家都是借鉴了这位科学家大佬的猜想,不存在谁抄谁之说。
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