大國院士 作品

第三百九十一章:好消息和壞消息

  因此從理論上來說,利用鋰-6化合物靶材作為反應物,解決氚自持這一難題從理論上來說是可以做到的。

  這也算是一個重大的突破了。

  畢竟在以往,可沒有哪個實驗機構或者研究機構能真實的做到利用實驗堆進行氘氚聚變反應測試中子+鋰材料合成氚原料。

  他們這應該是第一次。

  不過好消息有,但是壞消息更多。

  那些安裝在第一壁材料上的各種對抗中子輻照的測試材料,損傷程度,比徐川計算中的要更高。

  看電腦屏幕中的圖像,站在徐川身邊的另一邊材料學教授趙光貴輕輕嘆了口氣,道:“從實驗數據來看,問題比我們想象中要多不少。”

  徐川望著電腦上的圖像,道:“再多也得一一解決不是麼?”

  聞言,趙光貴嘆道:“話的確是這麼說,但咱們的麻煩可不少。而且咱們現在已經進入了一個新的領域,在可控核聚變這一塊,已經沒有其他的研究機構或實驗室能給我們提供經驗作為參考了。”

  聽到這話,徐川笑了笑,道:“參考其他人的經驗和思路的確能給我們提供很大便捷,但終究是在別人的路上走而已。在科研這方面,要想有所成就,終究是要有自己的想法和思路的。”

  “偷懶的方式或許適合其他領域,但對於搞學術研究的我們來說,該怎麼做,怎麼解決問題,終究是需要我們的自己去獨立思考的。”

  一旁,從水木大學那邊調過來材料學教授邢學興笑道:“能走在前面拓展邊界,這是每一個研究員和學者都希冀的事情。”

  頓了頓,他將話題重新引回了實驗數據上:“不過趙教授說的也沒錯,咱們這次的麻煩可不少。”

  “無論是氚自持還是各項抗中子輻照樣品材料的損傷,都遠低於實驗前的預料。”

  “利用中子轟擊鋰靶材,的確可以做到生成氚元素。但生成量和我們收集到的量並沒有理論上那麼多。”

  “一方面是腔室中聚變生成的中子束並沒有全都作用於鋰-6化合物靶材,它攜帶的能量太高,會直接擊穿靶材,導致反應的數量遠低於預期。”

  “另一方面則是這些中子攜帶的能級太高,1.2億度溫度下,氘氚聚變釋放出來的中子束能級堪比中大型粒子對撞機了,這會對靶材和第一壁都造成極為嚴重的影響。”

  徐川思索了一下,道:“第一個問題倒還好解決,大不了可以將靶材的厚度提升一些。另外可以做成全覆蓋式,整體將反應腔室包裹起來,這樣一來中子束就不是浪費。”

  “至於第二個......就有點麻煩了。”

  可控核聚變不是核裂變,核裂變的溫度是遠比不上核聚變的。

  哪怕是大當量的核彈爆炸,中心溫度頂天也就百萬攝氏度級別。

  當年投放在廣島的小男孩,爆炸核心區域的溫度只有六千多度。對比之下,這個數值在可控核聚變中簡直不值一提。

  六千多度,這個數據連破曉聚變裝置運行的等離子體溫度的零頭的零頭都不夠。

  而核彈爆炸的溫度都只有這樣,那麼利用核裂變效應發電的核電站溫度就更低了。

  因此絕大部分能用在核裂變反應堆上的對抗輻照材料,根本就無法用於可控核聚變反應堆上。

  不僅僅是用於氚自持的鋰靶材在實驗過程中受到了損傷,其他部署於第一壁的實驗材料,也同樣有損傷。

  一旁,趙光貴試探著開口道:“將聚變溫度降低一些如何?”

  “氘氚聚變的溫度在一千兩百萬度左右就可以發生,一點二億度,這翻了整整十倍了。”

  “雖然降低溫度會影響氘氚等離子體的活躍性,進而影響到聚變數量和產生的能量。但犧牲一部分熱量和能量換取第一壁材料的穩定並不是不可取的。”

  徐川想了想,搖搖頭道:“可行性不大。”

  “熱運動雖然可以使中子發生非彈性碰撞,熱運動速度越高,對物質的影響就越大,但聚變堆中的中子束的能級並不單單來源於溫度。”