第550章 这是个好日子(1 / 2)
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徐蒙和叶臻、阳源对视了一眼,转身跟上了高长安。
高长安带着他上了三楼,推开了尽头一间小会议室的门。
肖宿已经坐在里面了,手边摆着一台打开的平板电脑,屏幕上是一组托卡马克的磁约束位形数据。
见徐蒙进来,他抬了抬头。
“你们的托卡马克,现在具体是什么情况?”
徐蒙深吸了一口气,从头讲起。
他们研究所的托卡马克装置名叫“夸父”,在去年已经完成了等离子体温度超过一亿度、持续约束时间突破一百秒的实验,这个成绩在全球可控核聚变领域都是稳居第一梯队的了。
但是,距离真正的工程化应用还是有非常遥远的一段距离的,核心瓶颈主要有三个:第一个就是等离子体的稳态约束时间不长。
边界局域模和扭曲模这些不稳定性会不断撕裂磁约束场,导致约束时间只能做到百秒量级。
这也是徐蒙目前最头疼的一个问题了。
要从一百秒的约束时间,跃升到肖宿需要的月级燃烧,光靠“夸父”现在的位形设计是不可能的,必须要把边界局域模的爆发频率和强度都压下去,而且至少要压下一个数量级,让边缘不再像海浪一样反反复复地拍打约束壁才行。
而要达到这样的效果就需要重新设计边缘磁剪切,让边界层的磁力线更“陡”,用几何本身堵死不稳定性的增长通道。
而芯部的扭曲模,则需要靠中心电流剖面的主动整形来抑制,主动把电流分布修成一种不容易激发扭曲的形态。
说起来就几句话,但是做起来,每一行都需要新的控制算法、新的线圈配比方案,甚至是新的诊断手段去实时感知等离子体内部的细微变化,根本没那么容易推进。
徐蒙他们这些年一直在往这个方向推,但是因为底层的磁体位形先天就有缺口,进展十分的缓慢,几乎可以说是一直在原地踏步。
第二个瓶颈就是高热负荷部件的材料问题了。
要知道在聚变堆里面最惨的位置就是偏滤器靶板了。那里是等离子体废热和粒子流排出的唯一通道,所有从约束区泄漏出来的能量都要撞到那块板上。
现在“夸父”靶板承受的热流密度已经逼近钨合金的物理极限了,再高就会开始熔化、升华、溅射,而溅射出来的钨杂质又会反过来污染等离子体,最终形成恶性循环。
肖宿图纸上写的那个热流密度比“夸父”现在能承受的还高出了一个数量级,徐蒙算了无数次,现有的任何材料体系根本没有能够扛住的,要想达到那个效果,除非材料本身的微观结构被重新设计,从原子排列的层面把热传导路径和力学承载路径解耦,让材料既能导热又不被热应力撕裂。
这一点他们根本没有想过。
而第三个问题就是聚变增益太低了。
现在最好的Q值刚过一,离Q大于五十的目标还隔着很长的一段距离。
这条路,每一项都是硬骨头,每一项都需要时间、人才、和一点运气。
“肖教授,我这样说可能有点丧气。”徐蒙苦笑了一下,“但这就是我们目前的真实水平。”