大漢科技帝國 第153章,核聚變
更新:07-08 09:31 作者:牛家一郎 分類:科幻小說
這有了自己的小王國,自然是要大幹一番,以前很多不敢搞的實驗,現在想搞就搞!
未來基地,科研區,以前很多在國內受到各種限制,不敢進行的實驗設備和裝置正在這裡悄然的進行之中。
科研區一處相對比較偏僻的地方,一個占地足足有十個籃球場大小的實驗建築,建築的樓頂全部是綠色的放佛電路板一樣的東西光學板。
這裡四周的樹木不像別的地方,高大茂密,超過一定高度的樹木全部被砍伐掉!
而且這裡還布滿了劉清泉層層刻畫的元力法陣,一處處法陣激盪的能量波動,異常的明顯。
這裡是劉清泉領隊,3級科學家江志鵬、莫青冥以及天才般的來自海外的華人科學家布魯斯·李共同參與,200多名2級科學家,600名1級科學家,外加200頂級的建築工程師,如此豪華龐大的科研團隊共同設計和完成!
這裡是清泉科技用來研究核聚變的實驗室!
是的,清泉科技直接越過了核裂變的研究過程,直接上馬核聚變研究!
核裂變和聚變是兩個完全不同的研究課題,核聚變,又稱核融合,是指由質量小的原子,比方說氘和氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成中子和氦4,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。
原子核中蘊藏巨大的能量,根據質能方程e=mc^2,原子核之靜質量變化(質量虧損)造成能量的釋放。
如果是由重的原子核變化為輕的原子核,稱為核裂變,如原子彈爆炸;如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核,稱為核聚變,如恆星持續發光發熱的能量來源。
相比核裂變,核聚變的放射性污染等環境問題少很多,如氘和氚之核聚變反應,其原料可直接取自海水,來源幾乎取之不盡,因而是比較理想的能源取得方式。
另外就是對清泉科技眾人而言,想要獲得核聚變的原材料還是非常簡單的,從海水就能夠提取出來,但是核裂變需要的重原子核材料,比如鈾或者鈈,這些材料可是有錢都買不到,而且購買這些材料肯定是會被其他國家給發現。
所以清泉科技的眾人一致決定直接上馬核聚變研究!
核聚變相比核裂變具有很大的優勢,首先就是前面提到的原材料的獲取要更加的簡單易得,全球的儲量非常驚人,月球上還有大量的he3;其次核聚變釋放的能量比核裂變釋放能量的要大的多,反應放能效應極高,理論上來說只有正反物質湮滅釋放的能量比它高;產物無污染,不具有放射性等等諸多優點!
既然核聚變具有如此多的優點,那為何全球目前還沒有一座真正投入使用的核聚變反應堆呢?要知道全球的核裂變發電站可是多達幾百個。
核聚變有著自己天然的限制,而且這個限制一直困擾住科學界整整半個多世紀!
核裂變需要的反應條件非常弱,天然的鈾礦在常溫的自然條件下就可以發生衰變。但是相比於核裂變過程來講,核聚變最麻煩的反應條件就是——需要瞬間上億度的高溫才能引起核聚變反應,而如此高的溫度是用傳統加熱方法所無法達到的。
人類研製氫彈時,對於該問題給出了解決方案:用核彈引爆氫彈!即通過核彈引爆得到達到核聚變反應的溫度,從而引起核聚變使得氫彈爆炸,因此氫彈內部是有一個小型核彈的。
但是這樣的核聚變是不可控,對於人類來說只能用來破壞,並無任何其他的用途,真正想要實現和核裂變一樣,對核聚變的全過程進行控制,還需要解決2大難關!
第一,怎麼將核聚變的原料加熱到這麼高的溫度?核聚變需要的溫度高達上億度!
第二,將核聚變的原料加熱到這麼高的溫度以後拿什麼來裝它?上億度的高溫足以媲美太陽的溫度,可以燒融一切!
人類科學家核聚變的研究始於上個世界50年代,最開始肯定是造氫彈,後面研究怎樣去實現可控核聚變,因為可控核聚變對於人類來說意義實在是太重大的,解決人類能源問題的希望就在於此。
對於可控核聚變遇到的兩個難題,目前都有了一些研究成果,清泉科技眾人自然是前人栽樹後人乘涼,緊跟在他們的後面,同時劉清泉也積極參考阿爾法人早期對核聚變的研究成果,兩者互相融合!
對於第一個難題,怎樣將核聚變的原料進行加溫到上億度,這一點清泉科技眾人還是參照了地球目標科學家的研究思路,阿爾法人加熱的方法太過於脫離現在的科技水平了,目前完全學不來!
關於如何加熱,從上個世紀的60年代開始,雷射器的發明,為如何將物質加熱到極高能量這一問題打開了思路。
最早是蘇聯專家開始考慮使用雷射加熱核聚變的原料,因為該方法能量大,而且無需與被加熱物質接觸,簡單理解就是類似於拿陽光聚焦之後點燃木屑。
但是單個雷射器的能量太低,所以為了解決這樣的問題,需要將多個雷射器的能量聚焦於同一點。
該問題看似簡單,實則非常困難,因為必須保證在短暫的加熱時間內,被加熱物體的所有方向受熱均勻,一致向球心坍縮,簡單理解就是將被加熱物質想像成一個足球,如果想要擠壓足球內部的空氣,最好的方法就是從四面八方一起用力,使其體積被壓縮。如果僅僅從兩個方向使勁,則足球會變形,足球內部的空氣被擠壓效果就會大打折扣。
這不僅需要每個雷射器對準的方向控制地異常精確,也需要在這一極短的時間內每個雷射器的能量大小需要嚴格控制,目前在該領域美國的研究進展是最快的,其「國家點火裝置」目前能夠將192個雷射器聚焦於同一點。
清泉科技這個核聚變實驗室也是同樣的道理,參照美國國家點火裝置建設而成,能夠將365個雷射束聚焦於同一個點上,瞬間產生上億度的高溫,足以點燃核聚變的材料。
而且相比美國國家點火裝置幾個小時才能進行一次點火實驗,清泉科技的這個點火裝置能夠實現每秒點火10次,釋放10次脈衝!