神州,中科院合肥物質科學研究院等離子體物理研究所。
核聚變被認為是解決人類能源需求的終極方案。與目前廣泛應用的核裂變相比,核聚變不產生核廢料、輻射少、不產生有害及溫室氣體,更為清潔、高效和安全。
但實現核聚變發電的難點有很多,其中包括如何實現上億度點火和穩定長時間約束控制。目前全球正在研究的可控核聚變技術路線,主要包括磁約束和鐳射慣性約束等。
慣性約束需要用超大功率鐳射器產生鐳射束,射向一個含氘氚的氫球形靶丸上使其崩潰,併產生1億攝氏度左右的高溫,從而觸發氫原子聚變,釋放大量能量。
磁約束聚變需要利用強大磁場約束氘氚等離子體,在高溫高壓下發生原子核互相聚合作用,實現可控核聚變,目前研究的裝置包括託卡馬克、仿星器、反向場箍縮及磁鏡等。
託卡馬克(tokaak)裝置就是主攻方向之一。這是一種環形容器,用磁場形成一個“磁籠”將等離子體束縛住,創造氘、氚實現聚變的環境和超高溫,實現受控核聚變。
而位於合肥的全超導託卡馬克核聚變實驗裝置(簡稱east),是國際上最重要的核聚變研究實驗平臺之一,在這裡林秋(林羽116)正在接待一位貴客。
“好久不見,瓦爾特先生,感謝這一次實驗你提供的幫助。”來人正是瓦爾特·楊,此時的他已經從聖芙蕾雅學園離職。
如果按照原劇情走的話他將在明年(2016年)的5月份展開對海淵之眼的研究,然後就在裡面碰到凱文·卡斯蘭娜,被其困在海淵之眼然後等到布洛妮婭到來繼承了理之律者核心,才將其救出。
不過現在麼,被林羽劇透後知道未來會發生什麼的瓦爾特·楊自然是暫時不會去研究海淵之眼了。
“其實對我來說,我和‘林羽’才碰過面沒多久。”瓦爾特笑了笑說道,對於林秋(林羽116)來說繼承了林羽與奧托海上一戰及其之前記憶的他,瓦爾特·楊確實是好久沒見的人,而對於瓦爾特來說,他在幾天前才剛剛和結束了挖隧道任務的林羽1號聊過天。
但實話實說,林羽目前這種多分體卻又有著統一意志的生命形態,確實是比較讓人費解的。
寒暄了幾句,林秋(林羽116)帶領著瓦爾特·楊來到了這次核聚變點火實驗的觀察場地。
“多虧了瓦爾特先生你提供的大量金屬氫,我們這一次的實驗才能這麼順利。”林秋(林羽116)再次向瓦爾特·楊表達了感謝。
要想控制核聚變必須解決兩個問題,高溫與高壓:高溫可以讓粒子運動速度加快;高壓,可以是粒子運動範圍縮小,而這兩個都能提高粒子相互撞擊的機率。
太陽無時無刻不在進行這核聚變反應。為什麼它能那麼穩定持續的輸出能量呢?因為太陽發生反應的核心,溫度在一千到兩千萬度左右,並且有著強大的引力約束。所以原子核相撞的前提就有了。在地球上要達到上億度。這麼高的溫度的等離子體,增壓才能控制住,保證反應裝置不被“燙”壞?目前主流的方法都是磁約束,這些高溫等離子體,被磁場拘在一起,維持聚變的狀態,不停的旋轉運動。
如果把核聚變反應堆看成一個火爐,第一個問題就相當於“怎麼點火”,第二個問題相當於“怎麼保證不把爐子燒穿”。
對第一個問題的解答,慣性約束鐳射點火是一條思路。把聚變燃料放在一個彈丸內部,用超強鐳射照射彈丸,瞬間達到高溫,彈丸外壁蒸發掉,並把核燃料向內擠壓。美國的“國家點火裝置”和中國的“神光三號”等實驗裝置,走的就是這條路。
對第二個問題的解答,磁約束是一條思路。把聚變燃料做成等離子體(原子核和電子分離,都可以自由