對(duì)于可控核聚變技術(shù)來(lái)說(shuō),用氦三與氫氣進(jìn)行模擬高密度等離子體運(yùn)行實(shí)驗(yàn),與直接使用氘氚原料進(jìn)行點(diǎn)火運(yùn)行,是完全兩碼不同的事情。
事實(shí)上,拋開(kāi)慣性約束這種模仿氫彈爆炸的路線來(lái)說(shuō),在磁約束這條路線上,真正做過(guò)點(diǎn)火運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的國(guó)家和裝置,幾乎屈指可數(shù)。
前者對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置的要求并不算很高,能形成磁場(chǎng)約束,做到讓高溫等離子體流在反應(yīng)堆腔室中運(yùn)行就夠了。
氦三與氫氣在高溫的情況下,盡管能模擬出高密度等離子體的運(yùn)行狀態(tài),但終究還是和氘氚原料聚變點(diǎn)火有區(qū)別的。
氦三和氫氣在反應(yīng)堆腔室中運(yùn)行時(shí),并不會(huì)真正的產(chǎn)生聚變現(xiàn)象,這就是最大的區(qū)別。
每一顆氘原子和氚原子在聚變時(shí),都會(huì)釋放出龐大的能量與中子,這些都會(huì)對(duì)等反應(yīng)堆腔室中運(yùn)行的高溫等離子體造成影響。
除此之外,聚變過(guò)程中釋放的中子束還會(huì)脫離約束磁場(chǎng)的束縛,對(duì)第一壁材料造成極為嚴(yán)重的破損。
這是氘氚聚變過(guò)程中必然會(huì)發(fā)生的事情。
中子無(wú)法被磁場(chǎng)束縛,這是物理界的常識(shí)。
如果真的有人能做到約束中子,整個(gè)理論物理界甚至是整個(gè)物理界都得跪下來(lái)求他指導(dǎo)前進(jìn)的方向。
氘氚聚變產(chǎn)生的中子輻照,是整個(gè)可控核聚變中最難解決的問(wèn)題之一。
中子輻照對(duì)于材料的破壞并不僅僅只是原子嬗變和對(duì)內(nèi)部化學(xué)鍵的破壞,還有最純粹的物理結(jié)構(gòu)上的破壞。
它就像是一顆顆的子彈擊打在一面鋼板上一樣,每一次都會(huì)在鋼板上造成一個(gè)空洞。
當(dāng)然,只不過(guò)它是微觀層面的。
如何解決氘氚聚變過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的中子輻照問(wèn)題,以及第一壁材料的選擇,同樣是可控核聚變中的一個(gè)超級(jí)難題。
如今破曉聚變裝置已經(jīng)走到了這一步,面對(duì)氘氚聚變所產(chǎn)生的中子輻照,已經(jīng)是就在眼前的事情了。
總控制室中,徐川屏著呼吸,望著總監(jiān)控大屏。
在氘氚原料注入到破曉聚變裝置中后,在ICRF加熱天線系統(tǒng)的加持下,迅速轉(zhuǎn)變成等離子體狀態(tài)。
外層線圈形成約束磁場(chǎng)迅速將等離子體化的氘氚原料約束在由數(shù)控模型形成的通道中,微調(diào)磁場(chǎng)穩(wěn)定的調(diào)控著這些微量的高溫等離子體,在腔室中運(yùn)行著。
如果有一雙能看到微觀的眼眸,此刻會(huì)在破曉聚變裝置中看到宇宙中最為美妙的場(chǎng)景。
上億度的高溫之下,氘氚原子外層的電子被剝離,原子核裸露出來(lái)。極高的溫度對(duì)于這些等離子體來(lái)說(shuō),帶來(lái)的是極高的活躍度。每一顆原子核都如同高速上的汽車一樣,在道路上飛馳著。
當(dāng)一顆氘原子核與一顆氚原子核碰撞在一起時(shí),這個(gè)宇宙中最美妙的反應(yīng),發(fā)生了!
氘氚聚變,形成了氦原子和一個(gè)中子,并釋放出了龐大的能量。
這是所有生命的源泉,亦是人類夢(mèng)想中的終極能源。
總控制室中,伴隨著氘氚原料等離子體化,一道道的匯報(bào)聲亦激動(dòng)的響起。
“檢測(cè)到高溫氘氚等離子體!”
“外場(chǎng)超導(dǎo)線圈運(yùn)行狀態(tài)良好!”
“觀測(cè)到聚變反應(yīng)!”
“第一壁檢測(cè)到強(qiáng)中子輻照!”
“.”
每一道匯報(bào)聲響起,眾人的心臟便跟著劇烈的跳動(dòng)了一次。
最激動(dòng)人心的,莫過(guò)于那一道“觀測(cè)到聚變反應(yīng)”的匯報(bào)了。
這意味著,在破曉聚變裝置中,等離子體氘氚原料,順利的完成了碰撞和聚變,釋放出來(lái)大量的能量。
或許產(chǎn)生聚變反應(yīng)的,僅僅是這一毫克氘氚原料的九牛一毛,但它依舊閃耀如星辰,讓人沉醉。
此時(shí)此刻,流淌在破曉聚變裝置中的氘氚等離子體,猶如夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)一般。
雖然它的質(zhì)量只有一毫克,雖然它的運(yùn)行的時(shí)長(zhǎng)只有短暫的一分鐘,雖然它對(duì)于可控核聚變來(lái)說(shuō)只是一個(gè)階段性的成果。
但卻依舊璀璨無(wú)比,漫長(zhǎng)如一個(gè)世紀(jì)的時(shí)光,亦如一輪紅日從東方升起。
伴隨著ICRF加熱天線的關(guān)閉,超導(dǎo)線圈的電流供應(yīng)停止,反應(yīng)堆腔室中等離子體溫度也快速降低了下來(lái)。
當(dāng)整臺(tái)破曉聚變裝置完全停止運(yùn)行的時(shí)候,那壓抑了許久的歡呼聲,也終于響徹在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。
“成功了!我們成功了!”
也不知道是誰(shuí)喊了一聲,肅靜的氣氛瞬間被引爆,所有人都?xì)g呼了起來(lái)。
有人激動(dòng)的歡呼,有人互相擁抱在一起慶祝,更有人在輕輕的用手抹去眼角的濕潤(rùn)。
站在人群中,徐川也露出了燦爛的笑容。
無(wú)論如何,在今天,他們又創(chuàng)造了一個(gè)新的輝煌,史書(shū)亦將由他們書(shū)寫(xiě)。
兩小時(shí)以上的高密度等離子體運(yùn)行、氘氚原料點(diǎn)火運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的完滿成功,意味著破曉聚變裝置在可控核聚變這條路上,成功的跨入第二階段。
縱觀整個(gè)世界,能做到這一水平的國(guó)家或?qū)嶒?yàn)堆,沒(méi)有!
他們?nèi)缃裨诳煽睾司圩冾I(lǐng)域已經(jīng)是名副其實(shí)的世界第一。
當(dāng)然,隨著這次實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行,他們要解決的麻煩和問(wèn)題也有很多。
最大的麻煩,莫過(guò)于氘氚原料點(diǎn)火運(yùn)行聚變過(guò)程中產(chǎn)生的中子輻射了。
盡管這一次的實(shí)驗(yàn)只運(yùn)行了短短的一分鐘,盡管由數(shù)控模型進(jìn)行約束的磁場(chǎng)依舊穩(wěn)定的發(fā)揮著作用牢牢的控制住了高溫等離子體湍流,盡管氘氚原料只有一毫克
但氘氚聚變過(guò)程中產(chǎn)生的中子輻照,依舊對(duì)破曉聚變裝置產(chǎn)生了一定程度的損傷,無(wú)論是第一壁材料還是其他設(shè)備。
好在運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng),輻照量并不算大,中子輻照產(chǎn)生的損傷都屬于可修復(fù)的范圍。
不過(guò)即便是如此,短時(shí)間內(nèi)破曉聚變裝置也沒(méi)法再啟動(dòng)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)了。
當(dāng)然,盡管付出的代價(jià)不菲,但收獲也是相當(dāng)豐厚的。
兩小時(shí)以上的高密度等離子體運(yùn)行數(shù)據(jù)、托卡馬克裝置氘氚原料聚變點(diǎn)火運(yùn)行的可行性、第一壁材料的中子輻照數(shù)據(jù)等等。
這些都是極為寶貴的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
尤其是第一壁材料的中子輻照數(shù)據(jù),其科研價(jià)值更是無(wú)法用金錢(qián)來(lái)?yè)Q算。
在全世界,有這種由真實(shí)氘氚原料點(diǎn)火聚變一分鐘后獲得的數(shù)據(jù),可以說(shuō)是獨(dú)一無(wú)二了。
或許一些以前也冒險(xiǎn)進(jìn)行過(guò)點(diǎn)火運(yùn)行的裝置也有類似的數(shù)據(jù),但徐川可以肯定的是,那些點(diǎn)火運(yùn)行時(shí)間,基本不會(huì)超過(guò)十秒鐘。
而在國(guó)內(nèi),這更是從未有過(guò)的。
哪怕是最為先進(jìn)的EAST,也從未做過(guò)氘氚原料點(diǎn)火運(yùn)行實(shí)驗(yàn)。
破曉裝置的第二次點(diǎn)火運(yùn)行,并沒(méi)有在外界引起太大的關(guān)注,網(wǎng)絡(luò)上的議論并不是很多。
不過(guò)在可控核聚變領(lǐng)域,就截然不同了。
兩小時(shí)的高密度等離子體運(yùn)行,一分鐘的氘氚原料聚變點(diǎn)火運(yùn)行,帶來(lái)的震撼完全不弱于第一次創(chuàng)造的四十五分鐘運(yùn)行時(shí)間。‘
幾乎所有搞可控核聚變的學(xué)者,都知道這意味著什么。
盡管開(kāi)始氘氚原料聚變點(diǎn)火運(yùn)行對(duì)于可控核聚變的真正實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō),只不過(guò)是踏出了第一步。但相對(duì)比他們這些還在門(mén)外徘徊的來(lái)說(shuō),這已經(jīng)是極大的領(lǐng)先了。
米國(guó),普林斯頓PPPL實(shí)驗(yàn)室。
正在和費(fèi)弗曼討論著PPPL裝置該如何進(jìn)一步優(yōu)化控制模型的主管哈利法克斯·布魯斯收到了這一驚人的消息。
對(duì)面,看著臉色變化復(fù)雜無(wú)比的哈利法克斯·布魯斯,費(fèi)弗曼好奇的問(wèn)道:“怎么了?”
聽(tīng)到詢問(wèn),哈利法克斯從走神中回過(guò)來(lái),語(yǔ)氣中帶著一絲羨慕的道:“華國(guó)那邊,那位徐教授二次重啟了破曉聚變實(shí)驗(yàn),不僅做到了兩小時(shí)的高密度等離子體運(yùn)行,還嘗試了一分鐘的氘氚原料聚變點(diǎn)火運(yùn)行。”
聞言,費(fèi)弗曼愣了一下,道:“兩小時(shí)?氘氚聚變點(diǎn)火?他們進(jìn)度這么快的嗎?”
哈利法克斯·布魯斯苦笑了一下,道:“新聞報(bào)道已經(jīng)出來(lái)了,應(yīng)該是真的。”
頓了頓,他接著道:“相對(duì)比之下,咱們就落后很多了,PPPL至今能實(shí)現(xiàn)的最長(zhǎng)高密度等離子體運(yùn)行時(shí)間也不過(guò)是十幾秒而已。至于氘氚聚變運(yùn)行,那更是遙遙無(wú)期。”
說(shuō)著,哈利法克斯看向費(fèi)弗曼,苦澀道:“看來(lái)當(dāng)初你說(shuō)的是對(duì)的,在等離子體湍流的控制這方面,徐教授才是真正的關(guān)鍵。”
就從破曉聚變裝置先后實(shí)現(xiàn)的四十五分鐘和兩小時(shí)以上的高密度等離子體運(yùn)行來(lái)看,說(shuō)徐川手中沒(méi)有一套優(yōu)秀等離子體湍流控制方案恐怕誰(shuí)都不信。
甚至搞不好等離子體湍流的數(shù)學(xué)模型他都已經(jīng)完成研發(fā)了。
畢竟在如今各大研究機(jī)構(gòu)還在以秒為推進(jìn)的對(duì)照下,兩小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間這實(shí)在是太夸張了。
而當(dāng)初,PPPL實(shí)驗(yàn)室也有這樣的機(jī)會(huì)的。
費(fèi)弗曼曾和他表示過(guò)只有那位徐教授加入,他們才有希望研究出高溫等離子體湍流的控制模型。只是他并沒(méi)有重視,盡管的確親自出面邀請(qǐng)過(guò),但也只是邀請(qǐng)了一次就放棄了。
而現(xiàn)在,對(duì)方已經(jīng)走在了前面,他們PPPL和費(fèi)弗曼一起研究的等離子體湍流控制模型依舊還遙遙無(wú)期,PPPL裝置的運(yùn)行時(shí)間,也依舊還停留在秒級(jí)。
對(duì)面,費(fèi)弗曼搖了搖頭,道:“單從數(shù)學(xué)能力看來(lái),恐怕當(dāng)今數(shù)學(xué)界已經(jīng)沒(méi)幾個(gè)人能比得上他了。”
“或許在一些擅長(zhǎng)的領(lǐng)域,我還能和他比較比較,但放到全面來(lái)說(shuō),別說(shuō)是我了,就是全能的陶教授恐怕都不是他的對(duì)手。”
“兩個(gè)七大千禧年難題啊,這份成就縱觀整個(gè)數(shù)學(xué)界的歷史,能相提并論的也屈指可數(shù)。”
“或許他現(xiàn)在的影響力還沒(méi)有歷史上那些偉大的數(shù)學(xué)家大,但只要他還在數(shù)學(xué)界發(fā)展,影響力這東西是會(huì)隨著時(shí)間的推移而增加的。”
哈利法克斯·布魯斯聳了聳肩,轉(zhuǎn)而似乎想起了什么,思索了片刻后,他興奮的開(kāi)口道:“費(fèi)弗曼,你說(shuō)我們有沒(méi)有機(jī)會(huì)從徐教授手中購(gòu)買(mǎi)一批高溫銅碳銀復(fù)合超導(dǎo)材料。”
“從普朗克那邊的仿星器螺旋石7X來(lái)看,影響運(yùn)行時(shí)間并不止是等離子體湍流的數(shù)學(xué)模型,我相信普朗克等離子體研究所肯定沒(méi)有數(shù)學(xué)模型,但他們借助那份高溫超導(dǎo)材料,在仿星器上依舊做到了半個(gè)小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間。”
“如果能購(gòu)買(mǎi)到,PPPL裝置或許也能做到半小時(shí)的運(yùn)行。”
費(fèi)弗曼想了想,道:“的確有機(jī)會(huì)。他是一個(gè)很念舊情的人,如果以普林斯頓的名義購(gòu)買(mǎi),他應(yīng)該會(huì)同意的。”
頓了頓,他又補(bǔ)了一句:“如果拉上德利涅和威騰的話,概率會(huì)更大。”
聞言,哈利法克斯拳掌相擊,笑道:“當(dāng)然,我會(huì)去拜訪一下德利涅和威騰的。”
另一邊,華盛頓。
在破曉聚變裝置再度取得兩小時(shí)的進(jìn)展時(shí),米國(guó)能源蔀終于坐不住了,在白屋召開(kāi)了一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)。
站在講臺(tái)前,米國(guó)能源蔀的蔀長(zhǎng)丹·布魯耶特正侃侃而談,發(fā)表關(guān)于近期備受關(guān)注的可控核聚變技術(shù)的講話,同時(shí)宣布將增加投入可控核聚變領(lǐng)域的資金等等。
與此同時(shí),丹·布魯耶特也回應(yīng)了關(guān)于流傳已久的美國(guó)打算退出ITER組織的傳言,當(dāng)然,這不是他的主要目的。
在新聞發(fā)布會(huì)上公開(kāi)回應(yīng)這點(diǎn),目的并不僅僅是單純的鼓舞國(guó)民信心,還有著打擊另一個(gè)國(guó)家的目標(biāo)。
“.米國(guó)從未有過(guò)退出ITER的計(jì)劃,相反,我們不僅不會(huì)退出,還將繼續(xù)增加對(duì)ITER的投入,履行我們?cè)贗TER的責(zé)任與義務(wù)。”
“在這一點(diǎn)上,米國(guó)不會(huì)像某個(gè)國(guó)家一樣,利用ITER獲取大量可控核聚變領(lǐng)域的技術(shù),卻從來(lái)都不履行責(zé)任和義務(wù)。”
“利用ITER的共享約定從ITER中汲取技術(shù)壯大自己,卻并不共享自己的研究,這顯然是違反約定的,在這一點(diǎn)上,我們偉大的米國(guó)將繼續(xù)承擔(dān)世界警察的職位,維護(hù)ITER成員國(guó)的利益!”
“與此同時(shí),我們也會(huì)增加對(duì)可控核聚變領(lǐng)域的投資,增加與盟友的合作,并且盡我們所能,早日完成對(duì)可控核聚變這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)。”
“.”