第552章 小太阳(1 / 2)
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可控核聚变,说白了,就是模仿太阳的原理,让氘和氚的原子核在超过一亿度的极高温下聚合,从而释放出庞大的能量,就像在地球上造了一个“小太阳”一样。
但是太阳能释放出庞大的能量是靠自身超大的引力把燃料牢牢压住,然后1500万度就能慢慢维持聚变。
可地球上显然是造不出恒星引力的,于是科学家们只能通过把燃料加热到上亿摄氏度,靠粒子超高运动速度硬冲破斥力,从而实现持续的聚变。
可问题也随之而来了,这个温度比太阳核心还要热好几倍,物质早就拆成了带电的原子核和电子了,也就是等离子体,而任何实体材料碰到上亿度等离子体都会瞬间汽化,根本没有容器能装得下的。
于是,为了驯服这团比太阳核心还热的火,科学家必须用强大的磁场将它悬浮在真空里,就像用一只看不见的手,去托住一团比太阳还烫的火焰。
这团火不接触任何东西,自然也就不会烧毁容器了。
而这种利用环形磁场来约束等离子体的技术路线,就是托卡马克。
核聚变的吸引力是巨大的。它的燃料氘可以从海水中提取,氚也能通过锂增殖,几乎是取之不尽的。而且反应过程极其清洁,几乎不产生长寿命高放射性的核废料,被公认为人类的“终极能源”。
华国的聚变研究起步很晚。
二十世纪九十年代,当欧洲联合环已经在跑氘氚实验的时候,华国连一台像样的中型托卡马克都没有。
后来国家下决心集中力量办大事,这把国内聚变领域的顶尖人才和资源都汇聚到一起,成立了等离子体物理研究所,用了将近三十年时间,走完了别人半个多世纪才走完的路。
“夸父”就是这场追赶的成果,它的等离子体温度可以达到一亿摄氏度以上,连续约束时间突破一百秒,在全球聚变装置里已经稳居第一梯队了。
国际上能在这个级别上叫板的,除了欧洲的联合环和已经开始建的国际热核聚变实验堆,也就只有华国的这台装置了。
但第一梯队的意思,也就是大家都还没到终点。
国外的热核聚变实验堆是世界上最大的国际聚变合作项目,是由华国和多方共同参与建设的。
这个项目代表着未来路线的主流,但它的目标也只是让Q值达到十左右,这个目标如果顺利实现,最快也要在2035年以后了。
更先进的示范堆则要等到下个世纪中叶。
而肖宿给远航号定下的目标,是Q大于五十,而且要在五年内看到工程化。
这意味着夸父要在现有基础上一步完成质变,相当于在五年内把整个人类的聚变进程向前压缩七十年。
这中间的困难,闭着眼睛都能数出来一大堆。
徐蒙站在肖宿旁边,心情仍然十分复杂,可他看着肖宿平静的侧脸,又想,或许也没那么远吧。
肖宿的目光沿着环形真空容器的外壁走了一圈,又抬头看向极向场线圈的支撑结构,最后落在下方那排人孔窗口上。
夸父的线圈布局不够合理,磁剪切在边缘处偏弱,中心区电流剖面达不到理想位形的要求,偏滤器材料的热负荷余量也远远不够……和他设想的相差很大,需要改进的地方还有很多。
但就像他之前对徐蒙说的,这些都不是不能做的。