重生科技学霸(校对)第354部分在线阅读
这位詹姆斯,就是美利坚的代表,对于华夏号称要投入一千亿人民币研究可控核聚变,他们是心急如焚,又是不可思议,又是担忧。
毕竟在可控核聚变有这么一句话,永远的50年!可同时也有一句名言,当世界都需要可控核聚变的时候,它就会实现!
第四百九十四章
螺旋石7-X
核聚变发电,还有50年!
这句话从上个世纪六七十年代,随着可控核聚变迟迟无法真正诞生后,就成了可控核聚变领域的一句名言。
原本大家都以为,可控核聚变,将会像核裂变一般,除了制造出拥有强大破坏力的核武器外,也将在民生方面发挥出巨大作用,就如同核电站一般。
毕竟从核武器,到核电站,总共也就不到十年时间就实现了,虽然第一代核电站,并不先进,但是单机容量在300MWe左右的核电站,依旧给社会提供了庞大的能源,促进了社会的发展。
可是谁也没有想到,可控核聚变真正诞生的日期,一年延过一年,从当初号称人类即将迎来可控核聚变时代,至今已经过去了超过50年,可是人类在可控核聚变道路上依旧充满着坎坷,这个可控核聚变时代迟迟没有降临,依旧面临着巨大的困境。
比如等离子体约束稳定性问题,比如氚长期稳定自持和氚滞留泄露的发射性问题,比如Q值问题,比如第一壁材料的问题,比如如何安全可靠地把高能中子的能量变为热能发电的问题,比如如何安全廉价地处理被高能中子轰击失效后换下来的放射性辐射肥料的问题,比如如何可靠经济的维持约束线圈超导状态的问题等等。
别说民众戏称可控核聚变永远的50年,就是该领域的专家,也是没把握能够在50年内解决这一系列的问题。
永远都是‘还要50年’的可控核聚变,不仅仅是民众的共识,也是科学界的共识。
可是同时,可控核聚变领域也有一句话,叫作当世界都需要核聚变的时候,它就会出现!
目前国际热核聚变实验堆(ITER)是当前世界规模最大、耗时最长、影响最深远的国际科研合作计划之一,主要国家都参与了。为何大家回热衷于这个计划,就是因为大家心里都明白,可控核聚变是一定要实现的,不然的话等到石油资源枯竭了,那么人类也就没未来了!
可控核聚变,代表着能源无限,关系到人类能否飞出地球、移民宇宙保证人类文明长久存续的最关键因素!
随着石油消耗越来越大、消耗速度越来越快,石油储量可用年限不断降低,可控核聚变的紧迫感就会越来越强。
高油价,导致大家对于ITER投以高热情,都希望ITER能够搞出可控核聚变,以此来解决能源危机。可是与此同时,ITER每年都超过预算数亿美元,而且如同一个无底洞一般,怎么投入都看不到希望,也逐渐让各个参与国失去耐心。
但是高油价以及石油资源的枯竭趋势,又让主要国家不得不加大对可控核聚变的研究。
而当这个紧迫感到了一定程度,那么各个国家都会不惜一切代价搞出可控核聚变,那么到了那个时候,可控核聚变的诞生也就是可以预测到的。
从目前而言,世界各国都在投入大量的资源用来研究可控核聚变,就是在印证这句话!
“詹姆斯,可控核聚变没有那么容易实现,你看看我们的‘螺旋石7-X’项目,从20世纪末期就开始筹划,可是到了2005年才开始进入组装阶段,2014年才完成主要组装,2015年底才首次制造出氦等离子体,经过这6年的摸索,我们堪堪完成一次运行可以连续约束超高温等离子体6分30秒,追平托克马克方式创下约束时间最高记录!”一个德意志学者说道。
“华夏想要在可控核聚变项目上实现实质性飞越,10年内都不可能,而10年后,也许我们的‘螺旋石7-X’在经过优化后,早已实现计划的30分钟,初步具备商业化的可能!”这位学者强调道:“记住,这仅仅只是可能,到了这一步,可控核聚变实际应用,起码还需要十年甚至是二十年!”
可控核聚变,有着美好的未来,但是它并非真的像一些专家所说的‘廉价到几乎免费’,因为可控核聚变在工程技术上是非常复杂的,系统非常的多。这使得哪怕可控核聚变真的诞生,可以用于商业化,可是其初期建设投资一定是天文数字,而运行、管理、维护以及寿命终止时的退役成本也是非常高的。还有氘的提取、氚的制备、放射性辐射废材料的处理等等都需要成本,这些成本都必须在其寿命期内摊入电费,这使得可控核聚变即使实现商用,那么它也不会比现在的电低到哪里去,能低一半已经是很乐观的估计了。
“巴赫,不能太过傲慢!你要记得,秦教授不是一般的科学家,这种妖孽一般的科学家,不能以常理去推断!”甘瑟·海辛格沉声说道。
作为马普学会等离子体物理研究所所长,甘瑟·海辛格比谁都希望可控核聚变诞生于德意志,但是他又很冷静,他很清楚,华夏可怕的动员能力,以及秦元清具备的不可思议的神奇能力。
谁也不敢保证,秦元清就搞不出来可控核聚变。
“各位,我想‘螺旋石7-X’必须得加快计划,ITER也得加快计划,不然的话我们将输在起跑线上!”詹姆斯说道。
作为美利坚的代表,詹姆斯是想要对‘螺旋石7-X’进行施压。螺旋石7-X是由马克斯-普朗克协会下属等离子物理研究所承建,位于德意志北部城市格赖夫斯瓦尔德,该项目成本10亿欧元,其中德意志政府承担七成费用,此外还获得欧洲多家科研机构和企业的支持。
所以,美利坚对于‘螺旋石7-X’的影响力并不是很大,甚至可以说非常的有限,再加上德意志目前是欧盟事实上的主导者,美利坚想要强硬压服‘螺旋石7-X’并不现实,只能采用威胁恐吓的手段。
詹姆斯很清楚,对于因为生态环保组织的压力,使得德意志选择要关闭境内所有的核电站,这使得刚过去不久的冬天,德意志并不好过,高昂的电价,屡创新高的油价,让人难以忍受的暖气价格,使得德意志实际上面临着能源危机,他们对于可控核聚变这种新能源、清洁能源是非常渴望的。
“这不可能,‘螺旋石7-X’刚完成实验不久,现在正在维修中!”一个德意志核工程师怒道。
原本根据马普学会等离子物理研究所的计划,水冷偏滤器安装后将彻底解决反应室温度的问题,然而结果并没有想象中的那样理想。
被加热到一亿度高温的等离子体确实被约束在电磁场之内,水冷偏滤器也确实发挥了作用,但第一壁温度上升的速度,还是超过了现场工作人员的预期。
随着大量来不及散失的热能被堆积,第一壁材料温度不断升高,渐渐开始威胁到仿星器轨道的安全。
为了避免发生重大安全事故,工作人员不得不关掉了设备,提前终止了这次试验。
最终,完成水冷偏滤器安装之后的仿星器,高温压等离子体的约束只维持了6分钟30秒。
而在这样的情况下,‘螺旋石7-X’进入一次大修,只有经历一系列维修,确保没有问题,特别是解决相关问题后,‘螺旋石7-X’才会再次开启实验。
詹姆斯闻言,脸色不由沉了下来,这些混蛋,真是够固执的,难道他们以为,那些德意志大兵们,只会喝啤酒、吃香肠、肥胖率超过80%的大兵们真的能够保证他们的安全吗?
与此同时,詹姆斯心中暗骂着,要是在十年前,他哪里还需要这么憋屈,这么恼火。
可惜时至如今,美利坚也是有心无力了!
最终一场会议下来,马普会等离子研究所还是坚持着自己的立场和看法,并不想冒险在这个时候再次开启实验,詹姆斯撂下了句狠话,离开了德意志。
“巴赫,关于上次实验中,出现的少量脱离束缚的等离子体与第一壁接触的问题,你们解决得怎么样,可有进展?”甘瑟·海辛格和巴赫肩并肩一起散步着。
之前的实验,之所以止步6分30秒这个时间,就是因为从227秒开始,少量脱离束缚的等离子体与第一壁接触成为热量堆积的主要原因,最终导致第一壁材料上热量的累积速度超过了水冷偏滤器的冷却效果,超出了一开始的预期。
不然的话,实验的时间将会破纪录,破掉一系列记录,以提士气。
作为负责人,甘瑟·海辛格的压力也是很大的,花费巨额资金建设了世界最大仿星器,那么必须取得成绩,不然的话马普会外面那些年轻人,会越来越多的反对,然后集合在一起,呼喊着停止‘螺旋石7-X’的实验,将经费用来提高社会福利。
刚刚詹姆斯还有其他几人说什么华夏开展可控核聚变研究,实际上‘螺旋石7-X’可不仅仅面临着华夏的竞争,同样也面临着美利坚的竞争。
甘瑟·海辛格可没有忘记,美利坚的激光核聚变装置,是拥有世界上最强激光束的核聚变实验装置,这个位于美利坚加州的国家激发实验装置,可是已经在使用192个大型的激光束照射一个微小的氢燃料聚集,以激发这些燃料发生核聚变。这可是‘螺旋石7-X’的强大对手。
第四百九十五章
特殊的春节
人类实现可控核聚变方式,可不仅仅只有以托卡马克、仿星器为主的磁约束核聚变,还有超声波核聚变、激光约束核聚变。
超声波核聚变是冷聚变、常温聚变,其理论基础是超声波再空化发生的时候,可以达到聚变需要的物理条件,而导致发光效应。早在2002年3月8日美利坚《科学》杂志发表了有关‘超声波核聚变’的论文,论文是美利坚橡树岭国家实验室和俄国科学院的科学家组成的研究小组写的,研究小组通过让一个大烧杯所盛液体中小气泡产生的内部爆炸,在实验室获得核聚变的效果。
实验中,他们采用氘化丙酮液体,对液体施加中子脉冲,使其产生微型气泡,并利用超声波使这些气泡不断地扩大,随着超声波强度的增加,气泡膨胀到一定大小后便发生爆裂,同时产生几千度高温和局部的高压,并伴有大量的冲击波、闪光和能量的释放!
但是这种超声波核聚变,在科学界中一直存在着争议,并非是主流!
核聚变研究的主流,还是在于磁约束核聚变和激光引发核聚变这两种。
不管是托卡马克还是仿星器,归根到底都是磁约束核聚变,这方面是世界各国的共识,普遍认为磁约束核聚变是实现可控核聚变的最好的方法和途径。
但是关于激光引发核聚变这种可控核聚变方式,从1963年N.巴索夫和1964年华夏科学家王金昌分别独立提出了用激光照射在聚变燃料靶上实现可控热核聚变反应的构想,开辟了实现可控核聚变反应的新途径激光核聚变。从这个理论诞生到现在,其生命力是强大的,哪怕是到了现在,依旧有不少国家在研究激光核聚变。
激光核聚变要把直径为1毫米的聚变燃料小球均匀加热到1亿度,激光器的能量就必须大于1亿焦,这在技术上是很难做到的。可是激光技术也是在快速发展的,到了1972年美利坚科学家J.纳科尔斯等人提出了向心爆聚原理以后,激光核聚变成为了可控热核聚变研究中与磁约束聚变平行发展的研究途径。
这几十年,美利坚并没有在磁约束核聚变上投入太多精力,而是将大量精力投入在激光核聚变之上,因为激光核聚变不但可以是一种用不完的清洁能源,同时还可以研制真正的‘干净’核武器,并且可以部分代替核试验,这对于美利坚而言,无疑是最佳选择。
投入在哪,成果就在哪!
美利坚在激光核聚变上投入大量的人力物力财力,自然而然在这一领域也是居于世界领先地位。美利坚不仅拥有世界上最大的‘诺瓦’激光器、世界上功率最大的X射线模拟器。而且,早在1998年,美利坚能源部就开始在劳伦斯利弗莫尔国家实验室启动“国家点火装置工程”。这项军民两用的高能激光核聚变研究工程计划于2003年投入运行,总投资为22亿美元。其中的20台激光发生器是研究工作的大型关键设备。
2012年,美利坚国家点火装置(NIF)产生世界上最大的激光束,用来爆聚一个氢同位素标靶,触发核聚变,产生的能量比输入的能量多得多。
不仅仅是美利坚,法兰西也在激光核聚变上投入不少精力,不过与美利坚兼顾军民两用研究不同,法兰西的激光核聚变研究以军事化为主要目标,其在‘兆焦激光计划’从1996年开始,投入了数十亿美元,用了二十年时间,在纪龙德省建造了240台激光发生器,这些激光发射器可在20纳秒内产生1.8兆焦能量,产生240束激光,集中射向一个含有少量氘、氚的直径为毫米的目标,从而实现激光核聚变。
但是目前世界来看,磁约束核聚变方式,才是可控核聚变研究领域的主流,在可控核聚变研究领域,大部分学者认为磁约束核聚变方式才是可行的,也是最有可能取得突破的。
为了能够在可控核聚变上抢占先机,德意志投入重资建造了“螺旋石7—X”装置,这“螺旋石7—X”寄托着德意志乃至欧洲的雄心,一旦掌控核聚变,那么欧洲将摆脱能源危机,实现能源自主,甚至可能借此机会恢复百年前的荣光,再不济也可以真正实现三国鼎立的局面。
“巴赫,秦教授这个人我们绝不能小视,他太可怕了,他不仅仅是理论学家,更是应用学家,在他身上没有什么不可能的!”巴瑟语重心长地说道:“我们遇到的困难,也许在秦教授眼中,根本就算不上困难。而且你别忘了,华夏是基建狂魔,我们的‘螺旋石7-X’建设长达十年,可是也许在华夏只需要两年时间就可以!”
随着华夏国力不断增强,特别是去年经济总量超过美利坚,再加上这十年东西方交流的加深,使得欧洲再也不会用几十年前的眼光看待华夏,对于华夏的认知不断地刷新,甚至在欧洲掀起了一股汉语惹以及研究东方文化的热潮。
而远在万里之外的秦元清,并不清楚发生在欧洲的事,哪怕知道秦元清也并不在意。
此时他正在科研中心,与基地的研究人员、工作人员人员一起包饺子,共度新春佳节。
在科研基地,四周都是沙漠,黄沙弥漫,可谓是生命的禁区,干燥的气候,使得大家更愿意在基地的舒适环境,不愿意出去。但是新春佳节,又难免想家,想念家人,在这样的情况下,一起包饺子、吃火锅、看春晚,成了最好的娱乐模式,可以减轻大家的心理负担。
在这个与世隔绝的地方,信息是无法向外传递的,手机是只能用区域信号无法向外拨打电话的,电脑都是使用局域网。能够收看到的电视、电影都是经过审核的,大家的娱乐方式相对比较单调,也就看看电影,在宿舍或者食堂看电视,或者参加一些体育活动。
在这个物质极度丰富的年代,能够放弃外面的繁华,选择了隐姓埋名、默默无闻,这些人是值得佩服的,也是值得珍惜的。
他们学习自己的前辈们,用自己的努力和付出为国做贡献,他们在诠释着新时代付出的精神!
就在大家正在包饺子的时候,赵副总指挥忽然来到秦元清旁边,在秦元清耳边嘀咕了一下,秦元清也是脸色一变,和赵副总指挥一起走出去,来到基地的大门口,然后就见到几辆车向着这边驶来。
“院长!”秦元清看到中间的车上露出一身影,眼中都是不可思议,他没有想到院长会在除夕夜来到基地,要知道这里距离京城有着万里之遥,而且如今还是冰天雪地的,环境很恶劣。
“秦元清同志,走吧,一起和同志们渡过一次难忘的春节!”院长和善地笑道。
秦元清在前面带路,大家来到了大食堂,当大家看到院长的时候,纷纷露出震惊之色,然后发出热烈的欢呼声和热烈的掌声,迎接着院长的到来。
“同志们,你们辛苦了!”院长充满感情地说道:“我为华夏拥有你们这样敢于风险、勇于风险的英雄们,而感到欣慰和自豪!”
院长说完后,整个食堂爆发热烈的掌声和欢呼声,一个个都如同打了鸡血一般。