第341章 可控核聚變反應堆

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2027年1月1日,時間的齒輪緩緩轉動,人們在慶祝新的一年到來。

周宇也在慶祝,只不過他不是在慶祝新年,而是在慶祝可控核聚變反應堆設計方案滿足要求。

耐高溫極限材料製作的可控核聚變反應堆核心部件到達地球后。

可控核聚變項目的科學家就開始設計可控核聚變核反應堆。

可控核聚變反應堆是一個複雜的工程,現在已經成熟的核裂變反應堆根本無法爲這個工程提供有效的幫助。

科學家們只能在量子計算機的輔助下,從零開始,一點一滴的搭建可控核聚變反應堆。

周宇來到星火科學技術研究院可控核聚變項目組。

這裡的主要負責人是可控核聚變理論科學家鍾海洋,材料科學家許瑞,工程專家馬山。

周宇看到他們,笑着說道:“新年新氣象,新年剛到,我就聽到令人喜悅的消息,可控核聚變反應堆設計完成。”

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鍾海洋感慨的說道:“可控核聚變反應堆理論和技術難點我們已經搞定,但把一個理論轉化爲可以應用的工程。

這其中遇到的難關太多,有些我們根本想象不到,但通過我們共同的努力,這些問題都一一被克服。

現在已經設計出合格的可控核聚變反應堆,隨時可以進行工程建設。”

“可控核聚變反應堆只是合格而已嗎?它的具體性能怎麼樣。”周宇立刻詢問道。

鍾海洋解釋道:“周總,我們首次設計可控核聚變反應堆,現在還沒有建設可控核聚變反應堆。

現在只能說這個可控核聚變反應堆設計能滿足我們的要求。

可控核聚變核反應堆建造完成之後,它是超出我們的設計,還是無法完成設計的目標,這都是一個未知數。

我們只能保證這個用於實驗的可控核聚變反應堆,它最低限度是能完成可控核聚變反應,讓我們收集到可控核聚變反應的足夠數據。”

馬山聽到鍾海洋說完之後,他立刻接着說道:“只要工程建設不出現問題,可控核聚變反應堆性能還是十分強大。

可控核聚變反應堆年發電量在50萬億千瓦時,這麼龐大的發電量,幾乎達到全球一年總髮電量的兩倍。

核聚變反應堆一年耗費核原料氦-3爲1.6噸。

月球上月壤中的氦-3含量再上百萬噸,哪怕是地球消耗能量繼續按照現在的情況遞增。

地球上只用核聚變反應堆發電,只依靠月壤裡面的氦-3,這些能量都足夠我們使用上萬年。”

周宇聽到核聚變反應堆這麼恐怖的發電量,他卻絲毫不感到意外。

已知宇宙中所有會自己發光的氣態恆星,它們釋放的能量都是通過熱核反應進行。

比如最明顯的就是太陽,它已經燃燒了數十億年,還可以再燃燒數十億年。

熱核反應都能爲像太陽這樣巨大的天體帶來龐大能量,人類只要稍微利用,必然會帶來不可思議的巨量能量。

每一次能量的變遷,都促進社會發生巨大的變化。

人們在古代時只能刀耕火種伐木爲薪,對自然界能量的利用率非常低。

第一次工業革命讓煤炭這種能量登上舞臺,誰掌握了這種能量,誰就掌握了絕對的優勢。

第二次工業革命,是化石能源和電能攜手並進。

第三次工業革命,是核能、風能、太陽能等新型能源的主要競技場。

只有核能這種龐大能源,才能支撐現代社會的高能源消耗。

現在美國一個月消耗的能源,比18世紀美國一年消耗的能源都多。

現在人類即使利用能源,但依然受着能源的制約。

核電依然沒有成爲世界的主流,現在發電主流依然靠着化石能源。

其中一個重要原因,那就是核電的危害性已經深入人心。

畢竟核武器強大的知名度,讓所有人都瞭解到核反應堆一旦出現事故,會造成什麼樣的惡果。

這正是周宇決定選用氦-3作爲核反應堆原料的原因,氦-3進行熱核反應,它不產生中子也就沒有危險的核輻射。

更爲廉價的氘氚,海水淡化工廠已經儲存許多,簡直是觸手可及。

但用這兩種材料作爲核反應堆的原料,一旦核反應堆出現事故,巨量的核輻射會讓周圍變成一片死地。

氦-3可控核聚變反應堆,這種真正清潔的核能源出現,才真正能讓人類文明不再擔憂能源的缺乏。

周宇正在思考時,他聽到許瑞的聲音響起。

“我們的可控核聚變反應堆,關鍵就在可控上面。

它進行的熱核反應不是無序發展,而是根據我們的需要,讓他們按照一定速率進行反應。

剛纔馬山工程師說的是核聚變反應堆最高功率,其實反應堆還可以按照發生核聚變反應的最低功率發電。

我們也可以隨時終止核聚變反應堆的熱核反應進程。

耐高溫極限材料中空管裡面的氦-3有限,只要材料反應完成,沒有外來材料輸入,裡面的溫度就會很快降低,核聚變反應會終止。

我們已經採取安全有效的措施,可以保證我們的安全措施發揮作用。

安全措施是最令我們頭疼的核聚變反應堆設計。

哪怕是我們進行清潔熱核反應,也要保證核聚變反應堆的安全。

要不然只出現一次事故,就會對所有人的信心造成致命打擊,可控核聚變反應堆不知道還要冷藏多少年。”

周宇聽到他們介紹完,他看向可控核聚變反應堆的結構圖。

最中心是由33根耐高溫極限材料中空管組成的熱核反應場所。

這個中空管外面佈滿氣態聚硅苯乙烯這種導熱材料。

熱核反應最核心的場所,聚硅苯乙烯直接是氣態物質,但依然不影響它強大的導熱性能。

聚硅苯乙烯依然能保持氣態,那是因爲中空管外面壓力非常低。

這裡不是進行熱核反應的場所,而是進行熱交換的場所,不需要保持極限壓力,一個標準大氣壓就足夠了。

有聚硅苯乙烯這種導熱材料存在,它的另一邊又連接有大功率溫差發電機。

聚硅苯乙烯內部溫度可以保持在1萬攝氏度以下,不足以讓聚硅苯乙烯材料發生電離,破壞它的導熱性能。

星火科技已經成熟的大功率溫差發電機,把聚硅苯乙烯導出來的熱量轉化爲電能。

可控核聚變反應堆具體的結構和地熱發電站差不多。

它只不過多了把核能轉化爲熱能這一個步驟。

就是這一個改變,卻讓整個工程的技術難度,提升了不止一個數量級。

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