科技强国从升级镜头开始 第311节
“我一个人伺候不来康院士,至少得安排个两百人以上的助手团。”
沈首长:“……”
第375章 公开课
江北省,ZZ市。
随着气温的变冷,姗姗来迟的初雪终于飘荡在了空中。
不知不觉中,EAST装置的改造升级,也已经过去一个半月了。
然而到目前为止,工程师们的进度,依然还停留在设备的拆卸环节,毕竟这种精密的大型设备每做一个动作,都需要经过专业的分析和评估,顺序上不能有任何差错,拆卸下来的零件也需要按照规定进行编号和特别存放。
进度想快也快不了。
更别说钟维坚他们还得到了康驰的指示,让他们尽量拖延这次的升级进度,
至少在三个月内,不能真的进入零件更换环节。
虽然钟维坚一开始选择了支持康驰,但这人闲久了难免就容易焦虑,尤其是自从康驰担任华国可控核聚变总工程后,从来没有召开过一次正常的技术研讨会议。
所有人都像是被放养的羊,除了负责设备拆装的工程师,其他人基本都闲着。
仿佛康驰的就职,就是为了暂缓可控核聚变的研究一样……
钟维坚把手中的学刊放在桌面后,抬头看了眼窗外飘着的雪花,忍不住又点了根烟。
“老钟,程教授找你了!”书房外面突然传来了老伴的声音。
钟维坚连忙起身,走到客厅对程涛笑着打了声招呼:“刚还想着到你家蹭饭去,没想到你动作更快。”
“你还有心思吃饭?”程涛却略显无奈地摇了摇头,“你知道刚刚发生什么事了吗?”
看到程涛严肃的表情,钟维坚不由有些紧张的问道:“发生什么了?”
“今天上午,康驰在苏省大学,给学生上了堂公开课。”
“公开课?”
“对,而且还是关于可控核聚变的……科普向公开课。”
“这有什么问题?”
钟维坚听后越来越疑惑了,
康驰去苏省大学讲一堂公开课,不很是很正常的事情嘛?
有什么好大惊小怪的?
硬要说的话,就是他竟然这么闲,宁愿去大学给学生讲课也不给他们安排工作……
但这其实也没啥大毛病,
反正一堂课的时间,也耽误不了多少功夫,这对于规划大型科研方向的庞大工作量来说,影响也不大。
“问题倒也没有,就是他的观点……怎么说呢,我也有点形容不上来。”
程涛说着直接拿出了手机,在网上随便搜索了一下后递给钟维坚。
“你还是自己看看吧。”
钟维坚接过手机后坐在了沙发上,然后点击了开始播放。
视频的内容,就是这堂公开课。
公开课之所以叫公开课,就是只要是苏省大学的学生和老师都能来听,苏省大学甚至还高调地进行了线上直播……
美名其曰,促进全民学习积极性。
但兄弟院校们,都闻到了浓浓的显摆意味……
普通的课室显然满足不了热情的苏大学生,于是授课的地点变成了学校的大礼堂,即便场地这么大,基本也全部都坐满了。
由于是面前大众的公开课,所以康驰也没有打算讲太专业的东西,在打完招呼后,他便根据苏省大学提前收集的学生意见,聊起了可控核聚变。
这也是康驰担任可控核聚变总工程师后,所有人都比较关心的问题。
钟维坚刚看完开头,程涛便提醒道:“他前面说的,都是可控核聚变的重要性,以及现在国际主流的研究方向,你可以直接快进到35分钟……”
于是钟维坚直接拖动进度条,从35分钟看起。
“……以托卡马克和仿星器这类磁约束装置举例,假设我们的材料技术得到了突破,拥有了N120的磁极材料和6500W/m·k导热系数的高温碳基超导材料,以及其它主要材料的性能达到这张表格的程度,然后对整个装置进行升级和优化,使用氘-氚作为燃料,同时假定拥有一个完美的控制系统,它在超算中的模拟结果,将会是——”
康驰放出了一张计算出的数据:
【托卡马克:磁场强度89.9T,Q值2.6,第一壁受损率0%……】
【仿星器:磁场强度64.3T,Q值3.2,第一壁受损率0.0012%……】
看到这串数据后,钟维坚的瞳孔顿时就收缩了一下,然后抬头看向程涛:“你觉得这个前提……有可能吗?”
程涛摇了摇头:“我也不确定……如果是别人这么说,我觉得100%只是做一个单纯的技术假设。但如果是康院士的话……我个人觉得还是有一定的可能,或者说他本人有非常大的信心能实现。”
程涛的话让钟维坚拿着手机的手,都忍不住微微颤抖了一下,
康驰后面说的什么,更是一句都没听进去。
如果真能达到康驰刚刚说的这个前提,那什么约束时间,已经压根不用考虑了,装置想运行多久就运行多久。
89.9T的约束强度,已经足以将核聚变反应,牢牢地锁死在它该呆着的地方了,
第一壁0%的模拟受损率,也用数据证明了这点。
磁约束性能甚至已经有点过剩了。
不过考虑到仿星器的设备磁场比较复杂,因此磁场强度降低,导致第一壁的受损率是0.0012%,
托卡马克89.9T的数据,可能就是优化后的最佳参数了。
但不管怎么说,如果这前提真的能实现的话,可控核聚变的技术绝对可以坐上了火箭,完成一次技术大跃进!
钟维坚缓了缓后,才有些心情复杂的把视频拖回到35分钟,又仔细看了一遍,然后接着往下看。
“虽然此时仿星器的Q值,已经可以达到3.2了,但这依然还无法满足可控核聚变的商用化,它就像是个油老虎的发动机,耗费了大量的燃料后却只能输出极小的功率,制造和运行它的性价比极低,我们可能需要上百年,甚至上千年才能回收成本。”
下面有个学生立即举起了手,得到康驰的允许后,他才站起来问道:“请问为什么不直接把Q值假定为5,倒过来演算装置材料的要求呢?”
“嗯……这个问题问得好,这样的模拟我也进行过,但计算失败了,可能是我的数学模型不够好,也有可能这个参数,已经远远超过了模型的界定范围,实际上我现在假定的这些材料参数,对于我们人类来说,都已经是一个非常难达到的标准了……”
看到这里的时候,钟维坚顿时就明白了。
康驰不看好磁约束路线!
而这个路线所包含的托卡马克和仿星器,可都是目前可控核聚变的主要研究方向……
第376章 康总你可真刑啊!
视频里的康驰喝了口茶后,又接着说道:“磁约束路线的优势很明显,它可以大幅度降实验装置对材料的要求,维持聚变反应的时间也可以做得非常长。”
“但它的缺点也同样明显,磁约束的能效比太低了,为了一直维持高强度的磁场,它需要耗费的能量非常大,输入和产出的比值提升难度相当大。”
“在核聚变研究的初期阶段,人类主要以实验验证为主,因此托卡马克和仿星器能够成为主流,通过这些装置,我们也确实把核聚变成功地‘圈养’了起来。”
“但光是‘圈养’还不够,随着核聚变研究逐渐从前期实验阶段转入商用阶段,点火时长其实已经逐渐变得不再重要了,而Q值的提升,才是往后真正需要解决的问题。”
“这时候,磁约束装置的缺点,就会体现地越来越明显,这种完全依赖磁约束的装置,其实只是初期为了降低材料要求,迫不得已走才走的‘捷径’……”
看到这里的的时候,钟维坚忍不住又暂停了视频,对程涛问道:“你怎么看?”
程涛有些无奈地摇了摇头:“我记得在康驰担任总工程师之前我就说过,感觉托卡马克已经到了死胡同。”
“虽然康驰的加入,让我稍微又恢复了点信心,但如果现在连他都这么说的话,那说明这条路可能真的走不通了……”
东方超环当初的成立,程涛曾经是最坚定有力的支持者,
作为EAST项目的技术总顾问,他对东方超环付出的心血一点也不比钟维坚少,
因此当听到程涛都这么说后,钟维坚对托卡马克原本坚定的信念,此刻也不禁产生了一丝动摇。
但他很快就把这个可怕的念头强行压了下去,
他始终坚信,科研的道路其实是相通的,区别只是不同路线的曲折程度,
而在没有出真正的结果之前,谁也不敢肯定哪条路线是通还是不通,是平坦还是曲折的。
平复一下心情后,钟维坚才继续看了下去。
“所以您认为现在主流的磁约束装置,并不能帮助我们实现可控核聚变的商用化吗?”
有个苏省大学物理系的老师,很快就在现场提出了钟维坚最想问的问题。
“我个人是这么认为的。”康驰直接给出了肯定的答复,“当然,磁约束也并不是没有可取之处,在某些环节,磁约束的作用依然有着无可替代的作用,所以刚刚我的用词,其实是‘完全依赖磁约束’。”
“也就是说,您看好的其实是磁约束和惯性约束的结合装置?”
“是的。”康驰点了点头,打开了PPT的下一页,“这也是我接下来要和大家讲解的,其它非主流的可控核聚变技术路线。”
“我们已经知道了,想要让核燃料发生核聚变的条件是高温和高压,这两个条件又是具有强关联性,压力越大温度自然也就越大。”
“所以无论是磁约束还是惯性约束装置,除了需要控制住聚变发生后的能量,更大的目的,其实还是产生高压,让装置产生核聚变,也就是俗称的点火。”
“其中磁约束装置因为磁压有限,所以一直以来都是靠延长反应时间,直白点说就是文火慢熬,因此核聚变产生的能量相对平稳且效率较低,同时需要消耗大量的能量来维持磁压。”
“既然磁约束不给力,效率又低,那有没有可能通过加入外力,来帮助装置加压?”
“这就是刚刚这位老师提到的,磁约束和惯性约束的结合装置,用专业术语来说,就是磁化靶装置。”
“所以要了解什么是磁化靶装置,我们首先就得知道什么叫磁约束和惯性约束。”
“其中磁约束刚刚我也说过了,它是目前的主要方向,但惯性约束的发展,其实也并不慢,甚至有些方案理论上比磁约束还更容易实现。”
“惯性的意思,就是通过施加外力,让核燃料以极高的速度碰撞在一起,从而产生聚变反应,其实氢弹就是利用惯性约束造出来的。”
说到这里,康驰直接拉过了一个黑板,在上面画了椭圆:
“这是个氢弹,我们首先会在里面放一颗原子弹,同时在另一边放置氘化锂,然后引爆里面的原子弹。”
“原子弹爆炸后,会发出高能的X射线,这些射线撞击到外壳后,会发生反弹,然后聚集到氘化锂上,氘化锂表面的烧蚀材料在高温下膨胀融化,产生的冲击波把氘化锂向内压缩,同时原子弹产爆炸会产生大量的中子,他们会和锂原子产生反应,变成氦+氚。”
“然后大量的氘和氚在氢弹这个非常小的空间活动,然后撞击发生核聚变,于是砰——氢弹就炸了。”
视频放到这里的时候,上面的弹幕可想而知有多少了……
“砰一下可还行?”
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