第236章 彭鴻禧院士的驚嘆
第一批‘晶態(tài)鉺鋯酸鹽’材料的初步測(cè)試花費(fèi)了近一周的時(shí)間,測(cè)試結(jié)果讓人相當(dāng)?shù)恼駣^。
無論是從各種輻射的屏蔽率,還是從晶界破損率及晶界重構(gòu)速度來看,這種新型材料的性能都相當(dāng)優(yōu)秀。
相對(duì)比以前華國(guó)使用的核廢料存儲(chǔ)陶瓷來說,‘晶態(tài)鉺鋯酸鹽’防護(hù)材料的性能整體提升了近百分之五十以上。
使用年限方面的提升更是夸張。
如今的核廢料存儲(chǔ)陶瓷亦或者其他材料,即便是沒有外界環(huán)境干擾,在面對(duì)帶有強(qiáng)烈核輻射的核廢料時(shí),使用年限大部分都在數(shù)百年或者千年的時(shí)間。
超過這個(gè)時(shí)間,因核輻射的影響,存儲(chǔ)容器會(huì)出現(xiàn)破損、裂解等問題。
但新型‘晶態(tài)鉺鋯酸鹽’材料的使用年限,經(jīng)過初步測(cè)試后得到的數(shù)據(jù)判斷,保守估計(jì)也在萬年以上。
這一結(jié)果,甚至驚動(dòng)了核能研究所的‘顧問’彭鴻禧院士,老人聽到這個(gè)消息后,親自從京城坐高鐵趕了過來。
看到彭鴻禧,徐川才意識(shí)到,自己弄出來的這種新型核防護(hù)材料,重要性似乎遠(yuǎn)超他自己先前的預(yù)估。
之前他的注意力一直都放在后續(xù)的核心技術(shù)上,對(duì)于‘晶態(tài)鉺鋯酸鹽’材料并不是很重視。
畢竟固態(tài)陶瓷系列的防護(hù)材料用途并不是很廣泛,它能隔絕輻射,但需要一定的厚度,這也就限定死了一些用途。
除了核工程建筑以及存儲(chǔ)核廢料等有限的用途外,其他領(lǐng)域基本很難應(yīng)用上。
而防護(hù)材料中,能做到和‘晶態(tài)鉺鋯酸鹽’材料同等屏蔽效果的材料并不少,只是使用年限少一些而已。
一千年的使用年限,和一萬年的使用年限,對(duì)于人類而言,其實(shí)差別并不大。
再加上在后世,核廢料已經(jīng)成功變廢為寶,不需要再長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ),所以針對(duì)核廢料存儲(chǔ)的材料,在他眼中重要性遠(yuǎn)沒有那么高。
但他忘了現(xiàn)在才2018年,在這個(gè)年代,核廢料是讓各國(guó)頭疼不已的污染物。
無論是保存還是處理,都是難中之難。
‘科學(xué)院魔都原子核研究所’中,彭鴻禧親自上手對(duì)一塊‘晶態(tài)鉺鋯酸鹽’材料進(jìn)行輻射檢測(cè)。
拿到測(cè)試結(jié)果后,老人看著眼前的青年發(fā)出了一聲感嘆:“厲害啊,這就是你此前提到過的原子循環(huán)理論吧。”
如果他沒記錯(cuò)的話,從湊齊研發(fā)團(tuán)隊(duì)到現(xiàn)在,也就不到三月的時(shí)間。
兩個(gè)多月,研發(fā)出來一種性能比傳統(tǒng)對(duì)抗材料更優(yōu)異的新型材料,這簡(jiǎn)直可以說是天方夜譚。
更讓他驚訝的,是此前徐川從未做過任何相關(guān)的材料實(shí)驗(yàn)。
這份‘原子循環(huán)’理論,是他在腦海中冥想構(gòu)思而成的。
這才是最可怕地方。
材料實(shí)驗(yàn),向來都是變數(shù)最大的實(shí)驗(yàn)之一。
無窮無盡的配比,稍微差一點(diǎn)結(jié)果就可以說截然不同。
有時(shí)候,哪怕配比只差0.01,弄出來的新材料可能就是廢料。
一種新材料的研發(fā),不是那么容易的。
如今的那些大型材料研發(fā)大廠,哪一個(gè)不是有著幾十年的積累?數(shù)據(jù)庫(kù)中哪一個(gè)沒有堆積著龐大的材料數(shù)據(jù)?
單純的從腦海中進(jìn)行推測(cè),就能弄出一種新型抗輻射材料。
這簡(jiǎn)直打破了他以往對(duì)材料研究的所有認(rèn)知。
彭鴻禧都有些忍不住想切開徐川的腦子看看了,看看里面是不是裝了個(gè)超級(jí)量子計(jì)算機(jī)。
這種非人力可以做到的事情,他居然做到了。
或許這有些運(yùn)氣的成分在里面,但材料研發(fā)這種事情,本來就屬于碰運(yùn)氣的事情。
運(yùn)氣好,一次配比就能搞定所有。
運(yùn)氣不好,實(shí)驗(yàn)個(gè)上千次都找不到正確的合成路線。
對(duì)面,聽到彭鴻禧的夸獎(jiǎng),徐川笑了笑,道:“這只是原子循環(huán)理論的基礎(chǔ)應(yīng)用,它的缺陷還是很大的。
“比如最終定型后會(huì)硬化,而固態(tài)的材料無法適應(yīng)很多的核防護(hù)需求。還有針對(duì)中子輻射和伽馬輻射的屏蔽率不高等。”
彭鴻禧搖了搖頭,道:“你的要求太高了。中子輻射和伽馬輻射的穿透力是所有輻射種類中最強(qiáng)的,這也是全世界輻射防護(hù)中最大的難題。”
“這種新材料已經(jīng)很優(yōu)秀了。如果用于普通的核廢料存儲(chǔ),就目前的測(cè)試結(jié)果來看,它已經(jīng)完全夠用了。原子循環(huán)-晶界重構(gòu),能夠讓它保存核廢料上萬年的時(shí)間。”
徐川笑了笑,道:“走吧,我?guī)闳タ纯次易罱男卵芯?無鉛納米復(fù)合重構(gòu)防護(hù)材料,在我看來,它比‘晶態(tài)鉺鋯酸鹽’材料更加優(yōu)秀,是用來制造防護(hù)衣的”
聞言,彭鴻禧臉上露出一絲驚訝,有些詫異的問道:“防護(hù)衣?無鉛?”
徐川點(diǎn)了點(diǎn)頭,道:“對(duì),無鉛,原子循環(huán)理論并不依仗鉛金屬的高密度性來做屏蔽。”
彭鴻禧感興趣道:“有成品了?”
核輻射防護(hù)服是必不可少的核生化救援裝備。在核輻射風(fēng)險(xiǎn)、核氣溶膠污染、生物化學(xué)環(huán)境污染等風(fēng)險(xiǎn)自然環(huán)境下的當(dāng)場(chǎng)處理和搶險(xiǎn)救援工作人員應(yīng)用。
通常在人們的印象里,核輻射防護(hù)材料往往離不開厚重的鉛。
例如,醫(yī)院X射線檢查室所用的防護(hù)門就是由鉛材料制造的。
亦或者就目前的核防護(hù)材料來說,如果是用于科研人員或者工作人員穿戴的防護(hù)衣,可以說基本都是含鉛的。
鉛能隔絕掉大部分的輻射,屏蔽性能優(yōu)秀這點(diǎn)不用說。
但其實(shí)缺點(diǎn)也很明顯,首先是重,鉛的密度很高,摻雜了鉛材料的防護(hù)衣肯定是相當(dāng)重的。
畢竟是用于面對(duì)核輻射,摻鉛太少起不到什么防護(hù)作用。
但摻鉛多了,重是肯定的。
一件防護(hù)衣,比如軍用級(jí)防輻射服,重量在十五六公斤以上。
其次鉛有毒,鉛的生物學(xué)毒性對(duì)環(huán)境不友好。
特別是在高濃度的核輻射環(huán)境中,一件鉛防護(hù)衣的工作時(shí)間并不長(zhǎng),而遭受到污染后,無法重復(fù)利用只能廢棄掉等等。
因此鉛防護(hù)衣的使其應(yīng)用范圍受到了很大的限制。
但目前而言,除了鉛防護(hù)衣外,并沒有什么太好的其他防護(hù)衣。
核輻射的防護(hù),一直以來都是一個(gè)重大的難題。
無鉛的核輻射防護(hù)服,這引起了他極大的興趣。
帶著彭鴻禧,徐川朝著自己的實(shí)驗(yàn)室走去,一邊走一邊回應(yīng)。
“完整的防護(hù)衣目前還沒有,最新的成品昨天才做出來,目前只有不算很大的一塊類布料,還沒走測(cè)試,具體結(jié)果還需要一段時(shí)間。”
“用的什么材料?大小厚度重量如何?”彭鴻禧迅速問道。
徐川:“大小差不多在五十*五十厘米,厚度在一點(diǎn)三厘米,重量在一千零百七十三克。”
彭鴻禧算了算,開口道:“零點(diǎn)二平米,兩斤多一點(diǎn),如果按照一件防護(hù)服使用五尺的布料縫制,再考慮頭盔手套及一些其他的物品,總重量差不多在八到十斤左右。”
“相對(duì)比以前三十斤往上的鉛防護(hù)服,伱這足足輕了數(shù)倍。要是屏蔽輻射效果能達(dá)到鉛防護(hù)服的標(biāo)準(zhǔn),那就可怕了。”
徐川笑了笑,道:“等走完測(cè)試就知道了。”
對(duì)于這種新型無鉛納米復(fù)合重構(gòu)核防護(hù)材料,他很清楚具體的防護(hù)性能,肯定比鉛摻雜防護(hù)服要好,不然上輩子他又怎么利用這種技術(shù)解決核廢料這個(gè)問題。
核能β輻射能聚集轉(zhuǎn)換電能技術(shù),可是拿到過諾貝爾獎(jiǎng)的科技。
一項(xiàng)諾獎(jiǎng)級(jí)別的成果,還是自然科學(xué)獎(jiǎng)中最重要的物理獎(jiǎng),其價(jià)值與重量自然是驚人的。
帶著彭鴻禧,兩人一路來到實(shí)驗(yàn)室中。
徐川打開一個(gè)材料保存箱,從里面取出一塊折疊著的類布材料,遞給了跟在自己身后的老人。
彭鴻禧接過材料,入手,這種材料的柔順手感就讓他驚訝不已。
“不可思議,這柔順程度,你不說我都以為是用來制造衣服的布料,太柔軟了。”
彭鴻禧摸著手中的防護(hù)材料忍不住的驚嘆。
要知道核防護(hù)材料一般都是摻入了鉛、銀、硼等各種材料的,畢竟只有這些材料,才能夠吸收或屏蔽射線。
但對(duì)應(yīng)的,這些材料的性質(zhì),也會(huì)導(dǎo)致核防護(hù)服變的笨重,粗糙等等。
這是沒有辦法的事情。
可眼前的這塊防護(hù)材料,完全顛覆了他以往的認(rèn)知。
如果拋開厚度,它就像是一塊布料一樣,它甚至可以像衣服一樣折疊起來,簡(jiǎn)直不可思議。
徐川笑了笑,道:“您老說的也太夸張了點(diǎn),和傳統(tǒng)的核防護(hù)服材料相比,它的確柔軟不少,但要說和布料一樣,那還是比不了的。”
彭鴻禧感嘆著搖搖頭,道:“顛覆性的成果,你是怎么做到的?它的原料是什么?”
“原料以氧化釓、碳化硼、高密度聚乙烯、氟鋯基鹽為主,利用氧化釓的高吸熱與高中子吸收截面,結(jié)合硼與鋯的對(duì)各種輻射屏蔽為基礎(chǔ)原理。”
“采用偶聯(lián)劑對(duì)氧化釓進(jìn)行表面改性處理,提高了其在基體內(nèi)部的界面相容性和彌散性,使輻射粒子更充分地與材料內(nèi)部的功能組元相互作用從而迅速衰減.”
“理論上來說,它具有屏蔽絕大部分射線的能力,且有良好的中子輻射屏蔽與伽馬射線屏蔽性能。”
對(duì)于這種新型防護(hù)材料的原理和制造過程,徐川并沒有什么隱瞞。
眼前的這位老人,完全是信得過的。
聽完徐川的講解,彭鴻禧略帶渾濁的眼眸動(dòng)了動(dòng),思索了一番后開口道:“真是精妙的想法。”
“利用釓·氫·硼體系對(duì)中子進(jìn)行慢化和吸收,利用輕、重核與中子的相互作用特性以及釓和硼的高熱中子吸收截面特性,使高能入射中子與釓產(chǎn)生非彈性碰撞,與氫、碳、氧發(fā)生彈性碰撞直至成為熱中子,最后被釓和硼吸收。”
“而原子循環(huán)技術(shù),能利用輻射能對(duì)碰撞后的產(chǎn)生的破損粒子進(jìn)行一定程度的修復(fù),使其循環(huán)利用,大大提升了它的壽命與防護(hù)性能。”
“這條思路,簡(jiǎn)直完美。”
徐川笑著點(diǎn)頭,這條思路,不僅僅是核防護(hù)材料的核心。
更是核能β輻射能聚集轉(zhuǎn)換電能技術(shù)的核心。
利用這項(xiàng)技術(shù)制造出來的特殊的半導(dǎo)體材料,能收集核廢料中的散亂輻射,進(jìn)而將其轉(zhuǎn)變成電能,實(shí)現(xiàn)真正的變廢為寶。
“對(duì)了,聽說你最近還在研究鋰電池?”
摸索了一番手中的新型防護(hù)材料后,彭鴻禧將其鄭重的交還給了徐川,好奇的詢問道。
徐川點(diǎn)了點(diǎn)頭,笑道:“小打小鬧罷了。”
他收購(gòu)川海材料研究所的事情,并不是什么秘密,彭鴻禧知道這個(gè)消息很正常。
“研究哪方面的東西?”彭鴻禧問道。
頓了頓,他接著補(bǔ)了一句:“別誤會(huì),我不是想打探你的機(jī)密,不方便說的話也沒什么。”
徐川擺了擺手,笑道:“有什么機(jī)密不機(jī)密的,主要是電解液和人工SEI膜方面的東西。”
“電解液和人工SEI薄膜,你這是奔著鋰枝晶問題去的啊。你這兩頭分散,精力忙的過來嗎?”
彭鴻禧念叨了一句,看向了徐川,這個(gè)年輕人的野心可真不小。
鋰枝晶問題,已經(jīng)困擾了工業(yè)界幾十年了。
全球各國(guó)研究這個(gè)問題的研究所實(shí)驗(yàn)室高校無數(shù),但至今都沒有什么太大的進(jìn)展。
數(shù)學(xué),真的有這么大的魔力嗎?
先是計(jì)算出一種核輻射防護(hù)材料,而后又是鋰枝晶難題。
雖然他不確定鋰枝晶難題是否能被解決,但在今天看到這個(gè)核能實(shí)驗(yàn)室中的一些成果后,他對(duì)眼前這個(gè)青年有了股莫名的信心。
仿佛他插手的領(lǐng)域,問題都將不是問題。
徐川笑了笑,道:“其實(shí)那邊還好,我找我導(dǎo)師要了個(gè)人,我?guī)熜帜沁呍谪?fù)責(zé)管理研究所。”
“我只不過是提供了一些理論方法而已。”
“年輕就是好啊!精力旺盛。”
彭鴻禧沒再追問,感嘆了一句。
徐川笑道:“彭院士您也還年輕啊。”
彭鴻禧笑著搖頭,關(guān)切道:“如果遇到什么問題,可以來找我,別一個(gè)人撐著。”
“聽說前段時(shí)間你在實(shí)驗(yàn)室里面連續(xù)熬了好幾天,諾獎(jiǎng)電話都錯(cuò)過了。”
“你還年輕,要注意身體,不需要那么拼,后面還有很長(zhǎng)的路要走.”
(本章完)