在返程的路上,架不住大夥的一再追問,鍾成就跟團隊成員大緻講解了他的想法。
将離子發動機的原理用于可控核聚變,這個想法把所有人都震驚了。
這個想法真是太天馬行空了!
經過讨論後,所有人都認爲這個想法很有成功的可能,難點就在真空室内的碰撞。
周虎形象地比喻這是長江後浪推前浪!
楊希提供了一個線索,他在進行祝融電推的研究中,觀察到在帶電離子高速運動中,如果完全同向運動的帶電離子發生“追尾事故”,有一種違反常理的現象發生。
就是帶電離子相對運動時碰撞聚合要克服的巨大斥力,這時會變成引力,這種時候更容易發生原子核的互相聚合作用,實現聚變的條件不再那麽苛刻。
帶電離子的運動是最複雜的運動現象,要出現兩個帶電離子的完全同向運動的可能微乎其微,但在鍾成構想到機構中卻大幅度提高了這種可能性。
這種方式實現可控核聚變确實很有可能。
楊希的發現再次增強了大家的信心,可控核聚變真的能在他們手上實現嗎?
10月4日。
鍾成團隊回到了研發中心,十幾個人一頭就紮進了伏羲一号的機房。
大家一起動手,分工負責在太虛實驗系統中構建全新的“離子發動機”。
由于有現成的祝融電推和超托克馬克、仿星器等的模型,構建工作非常順利。
10月8日。
一套全新的可控核聚變裝置就在太虛實驗系統中誕生了。
這套裝置主要由四部分組成:
一是使氘、锂原子電離的電離室,采用的是離子發動機原理;
二是給帶電離子加速加熱的高能加速通道,采用的是強子對撞機加速原理;
三是發生聚變反應的真空室,吸取了超托克馬克、仿星器等裝置優點進行的改制;
四是降溫降速的冷凝發電裝置,就是正常的火力發電原理,并在最後用上風電裝置。
接下來的時間,就是在太虛實驗系統中進行了模拟試驗,不斷調整運行參數,找到能夠發生核聚變的最低條件。
這個過程同樣需要進行大量的模拟試驗。
鍾成的計劃是從祝融電推的電離室溫度3000攝氏度開始,按每增加1000攝氏度爲一個溫區。
帶電離子的速度由祝融電推的噴射速度是300公裏/秒開始,按每增加10公裏/秒爲一個速度區。
兩者相互匹配遞增進行試驗,與此同時還必須不斷調整提升對應的試驗裝置能力。
如果不是在太虛實驗系統中進行,那花費的時間和金錢難以想象。
這個過程是個非常枯燥的過程。
15天後,十幾個人分成八個小組分别試驗,總計試驗次數達到3678次,但仍然沒有在試驗中發現聚變反應。
周虎提出幹脆直接把試驗條件提升到1億攝氏度,再往下倒推。
但鍾成否定了這個想法,1億攝氏度不用這個裝置也能發生核聚變,有什麽試的。
往下倒推與往上順推的效果是一樣的,都是要在3000度到1億度之間找到那個最适合的點,而且是越低越好。
如果隻是一個溫度條件還好辦,可以用等分法快速篩選。
但再加一個速度的條件,而速度還和溫度是直接相關的,那就隻有用窮舉法這個笨辦法最合适了。
10月23日淩晨2點過了,其他人已經在鍾成勸說下,去14層休閑區休息了。
伏羲一号的機房裏隻剩下鍾成還有楊希、羅娜,這兩個人是專門搞離子發動機的,他們是主力,說什麽也不願意離開機房。
這時真空室内試驗條件已經提升到了270萬攝氏度和2700公裏/秒的程度。
溫度還不算太“高”,但速度已經快達到了0.01倍光速,高能加速通道的長度已經達到了256米。
再這樣增漲下去,他們造出來的核聚變反應堆怕有幾公裏的長度,那他們就是真得在造強子對撞機了。
鍾成頭痛不已,現在提升溫度對整個裝置的要求提升在呈幾何級數增長。
那就意味着核聚變電站的造價在呈幾何級數增長,如果達到了超托克馬克裝置那種天價,他的核聚變電站實用性也就越來越低。
花幾百億來造一個100萬千瓦的核聚變電站,這造價遠高于水力發電,有意義嗎?
也許有,但也不大了。
“啊!”
就在這時,鍾成聽到一聲尖叫,他轉頭一看。
隻見羅娜激動地從座位上跳了起來,猝不及防地親了楊希一口。
她興奮地叫道:“楊希、組長,有聚變反應發生了!”
“什麽?!”
鍾成和楊希瞬間就忘記了羅娜剛才的舉動,二人一起把頭伸到羅娜的操作屏幕前,查看剛才的試驗數據。
通過檢索,二人很快就在系統數據庫中找到了一條讓人激動的記錄。
剛才的試驗中在真空室内有一個氘離子和一個氚離子相互撞擊,發生了原子核相互聚合作用,生成了新的質量更重的一個氦離子。
同時在這個碰撞過程中,一個中子逃離原子核的束縛而釋放出來,這個中子的釋放所表現出來的就是巨大的能量釋放。
系統記錄了在那一瞬間有上億度的局部高溫出現。
“我們成功了!”
鍾成和楊希再三确定之後,也激動地站起來,來了個有力的熊抱。
真不容易啊!
這時,鍾成正想誇獎羅娜幾句,卻發現羅娜紅着臉站在一旁,楊希反應過來,也鬧了個滿臉通紅。
鍾成高興地說道:“楊希,你還愣着幹什麽,親回來啊!”
楊希和羅娜:“啊!”
…..
有了這個發現,鍾成也不準備休息了,他現在的心情也無法休息。
三人各操作一個終端,對270萬攝氏度和2700公裏/秒的實驗條件進一步測試,找出最合适的點。
有了這個起點,試驗就順利多了!
通過不斷的測驗,在淩晨6點的時候,真空室内的氘、氚離子已經有1%發生了聚變反應。
通過系統測算,能量輸入與輸出的比值即能量增益因子—Q值已經超過了“1”這個臨界值。
可控核聚變模拟成功了!
(本章完)