科技强国从升级镜头开始 第318节

　　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，康驰直接拉过了一個黑板，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？”

　　“卧槽，康总这是在教我们造氢弹？”

　　“瞬间感觉就不困了！”

　　“好家伙，直播造氢弹？康总你可真刑啊！”

　　“想多了，诺，质能公式E=mc在这里，拿去你们能造出原子弹么？”

　　“就是，其实氢弹结构图在网上随便搜一搜都能找到，但能造出氢弹的国家有几个？”

　　“那是因为他们没听康总的公开课！”

　　“……”

　　看到视频上雪花般飘过的弹幕，钟维坚忍不住皱了皱眉：“这些密密麻麻的字怎么关掉？”

　　程涛：“……”

　　康驰介绍完氢弹的原理后，又把白板擦了，画了一条直线，然后在下面画了个椭圆：

　　“假设这条直线是地面，我们在地底挖个洞，然后往里面扔一个微型氢弹，让它在里面爆炸，把氢弹释放的能量关在里面，是不是就能利用这些能量用来发电了？”

　　“这个方案的专业术语叫‘核爆聚变电站’，最早是由M国洛斯·艾拉莫斯国家实验室提出的构想，也是惯性约束路线的开山鼻祖。”

　　“后来我国的彭院士对这个方案进行了优化，使得这个方案更加切实可行了。”

第377章 磁化靶聚变

　　“彭院士通过往洞里注射氩气、液态钠，让液态钠吸收聚变产生的热量，然后拿去烧开水发电，每天炸那么几颗氢弹，就能利用这些热量发出大量的电。”

　　“大家千万别觉得离谱，实际上以我们的工程能力和技术，这个方案理论上完全可以实现，只不过这个方案还是过于简单粗暴了点。”

　　“它虽然不需要消耗大量的能量来维持核聚变，但能量的转换效率比较低，会浪费大量的核燃料，除非可控核聚变的其他路线都被堵死了，同时能源问题非常严峻，否则大概率不会采用这个方案。”

　　“不过全球的科学家也一直在通过继续缩小反应装置，激光点火之类的方法，来优化核爆聚变电站惯性约束方案。”

　　“现在惯性约束装置的方案非常多，结构也千奇百怪，但它本质上的工程结构原理，大家都非常熟悉，那就是汽车上的内燃机！”

　　“只不过它换了一种燃料，同时相较于内燃机，它需要极高的能量密度和精确的对称性来实现压缩，工程、材料等技术难度非常大。。”

　　介绍完惯性约束后，康驰又放出了一张图。

　　“了解完惯性约束和磁约束后，磁化靶聚变大家应该就很容易理解了，这种结合了磁约束和惯性约束的聚变装置，最早是由枫叶国的科学家提出来的，图片上的就是通用聚变公司最初的磁化靶聚变原型机。”

　　“它其实就是在球形托卡马克装置外面，加了一圈蒸汽锤，通过蒸汽锤推动球体里面的液态金属，对装置内的氘氚等离子体进行加压，从而达到发生聚变反应的条件。”

　　“同时聚变反应也会产生中子，中子又能够与液态金属中的锂发生反应，生成更多的氚，从而达到聚变反应不断延续的目的。”

　　“这个设计看起来很完美，但其实还有很多问题。”

　　“最大的问题，就是液态金属不好控制，它在装置里面像水一样，很难让它均匀铺开，然后压缩等离子体。”

　　“为了解决这個问题，通用聚变公司设计了第二代装置，把球形托卡马克换成了圆柱形，让它转动起来产生离心力，于是液态金属就均匀地铺满了四壁。”

　　“这样不但可以让液态金属更均匀地压缩等离子体，蒸汽锤的速度也不再那么苛刻，这可以大幅度地提高整个装置的能效比。”

　　听到这里，立即有个女学生举手提问道：“这种聚变的点火方式不是要把压力集中到一个点吗？圆柱体加压的话，最后不是成了一个柱子，分摊了压力吗？”

　　听到这个问题后，康驰不禁满意地点了点头，

　　看来还是有学生在听的同时也在思考的……

　　“其实很简单。”

　　康驰直接放出了下一张图片。

　　“这就是他们的二代装置劳森机器-26，他们通过控制程序，让两极的活塞速度快一点，中间的慢一点，就能实现接近球状的压缩了。”

　　那个提问的女生顿时恍然大悟，

　　只觉得科学家的脑子，是真的是好使……

　　随后她又追问到：“既然枫叶国在磁化靶聚变的技术路线上，暂时处于领先的位置，您又看好这个路线……”

　　“那您觉得他们有可能成为第一个让可控核聚变，达到商业化程度的国家吗？如果我们要在这个路线上追赶的话，有可能赶得上他们吗？”

　　康驰听后忍不住问了句：“你是新闻系的学生？”

　　女孩有些不好意思地笑了笑。

　　难怪了，

　　这问题一听就很有炒作的噱头，

　　而问出这种问题，基本上算是新闻记者的职业本能了……

　　“很抱歉，我不是预言家。”康驰用不带任何情绪的语气说道，“科研本身也带有点运气成分，所以这个问题我也不能给出准确的答复。”

　　“其实不管是什么样的方案，在设计之初的时候，大家可能都觉得是完美的，但只有通过真正的实验之后，才能得到最终的答案，而通常来说，实验都是充满意外和挑战的。”

　　“磁化靶聚变也是一样的，它是最近几年才兴起的聚变装置，我认为它仍有许多理论和工程技术问题需要解决。”

　　“目前通用聚变公司的二代机还在建造中，如果他们进展足够顺利，真的按照计划在走的话，今年年底就能实现超过1亿℃的聚变点火，明年达到科学能量的盈亏平衡，也就是1的Q值。”

　　“而他们的最终目标，是每次压缩等离子体耗费14兆的能量，并产生704兆焦的能量输出，也就是5.9的Q值。”

　　“如果他们真的成功了，那确实够勉强达到初步商用化的标准……只能说祝他们好运吧。”

　　接下来康驰又回答了几个学生的提问，这堂公开课终于缓缓的落下了帷幕。