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壁落小说 > 学霸的科技树 > 第341章 可控核聚变反应堆

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    2027年1月1日,时间的齿轮缓缓转动,人们在庆祝新的一年到来。

    周宇也在庆祝,只不过他不是在庆祝新年,而是在庆祝可控核聚变反应堆设计方案满足要求。

    耐高温极限材料制作的可控核聚变反应堆核心部件到达地球后。

    可控核聚变项目的科学家就开始设计可控核聚变核反应堆。

    可控核聚变反应堆是一个复杂的工程,现在已经成熟的核裂变反应堆根本无法为这个工程提供有效的帮助。

    科学家们只能在量子计算机的辅助下,从零开始,一点一滴的搭建可控核聚变反应堆。

    周宇来到星火科学技术研究院可控核聚变项目组。

    这里的主要负责人是可控核聚变理论科学家钟海洋,材料科学家许瑞,工程专家马山。

    周宇看到他们,笑着说道:“新年新气象,新年刚到,我就听到令人喜悦的消息,可控核聚变反应堆设计完成。”

    钟海洋感慨的说道:“可控核聚变反应堆理论和技术难点我们已经搞定,但把一个理论转化为可以应用的工程。

    这其中遇到的难关太多,有些我们根本想象不到,但通过我们共同的努力,这些问题都一一被克服。

    现在已经设计出合格的可控核聚变反应堆,随时可以进行工程建设。”

    “可控核聚变反应堆只是合格而已吗?它的具体性能怎么样。”周宇立刻询问道。

    钟海洋解释道:“周总,我们首次设计可控核聚变反应堆,现在还没有建设可控核聚变反应堆。

    现在只能说这个可控核聚变反应堆设计能满足我们的要求。

    可控核聚变核反应堆建造完成之后,它是超出我们的设计,还是无法完成设计的目标,这都是一个未知数。

    我们只能保证这个用于实验的可控核聚变反应堆,它最低限度是能完成可控核聚变反应,让我们收集到可控核聚变反应的足够数据。”

    马山听到钟海洋说完之后,他立刻接着说道:“只要工程建设不出现问题,可控核聚变反应堆性能还是十分强大。

    可控核聚变反应堆年发电量在50万亿千瓦时,这么庞大的发电量,几乎达到全球一年总发电量的两倍。

    核聚变反应堆一年耗费核原料氦-3为1.6吨。

    月球上月壤中的氦-3含量再上百万吨,哪怕是地球消耗能量继续按照现在的情况递增。

    地球上只用核聚变反应堆发电,只依靠月壤里面的氦-3,这些能量都足够我们使用上万年。”

    周宇听到核聚变反应堆这么恐怖的发电量,他却丝毫不感到意外。

    已知宇宙中所有会自己发光的气态恒星,它们释放的能量都是通过热核反应进行。

    比如最明显的就是太阳,它已经燃烧了数十亿年,还可以再燃烧数十亿年。

    热核反应都能为像太阳这样巨大的天体带来庞大能量,人类只要稍微利用,必然会带来不可思议的巨量能量。

    每一次能量的变迁,都促进社会发生巨大的变化。

    人们在古代时只能刀耕火种伐木为薪,对自然界能量的利用率非常低。

    第一次工业革命让煤炭这种能量登上舞台,谁掌握了这种能量,谁就掌握了绝对的优势。

    第二次工业革命,是化石能源和电能携手并进。

    第三次工业革命,是核能、风能、太阳能等新型能源的主要竞技场。

    只有核能这种庞大能源,才能支撑现代社会的高能源消耗。

    现在美国一个月消耗的能源,比18世纪美国一年消耗的能源都多。

    现在人类即使利用能源,但依然受着能源的制约。

    核电依然没有成为世界的主流,现在发电主流依然靠着化石能源。

    其中一个重要原因,那就是核电的危害性已经深入人心。

    毕竟核武器强大的知名度,让所有人都了解到核反应堆一旦出现事故,会造成什么样的恶果。

    这正是周宇决定选用氦-3作为核反应堆原料的原因,氦-3进行热核反应,它不产生中子也就没有危险的核辐射。

    更为廉价的氘氚,海水淡化工厂已经储存许多,简直是触手可及。

    但用这两种材料作为核反应堆的原料,一旦核反应堆出现事故,巨量的核辐射会让周围变成一片死地。

    氦-3可控核聚变反应堆,这种真正清洁的核能源出现,才真正能让人类文明不再担忧能源的缺乏。

    周宇正在思考时,他听到许瑞的声音响起。

    “我们的可控核聚变反应堆,关键就在可控上面。

    它进行的热核反应不是无序发展,而是根据我们的需要,让他们按照一定速率进行反应。

    刚才马山工程师说的是核聚变反应堆最高功率,其实反应堆还可以按照发生核聚变反应的最低功率发电。

    我们也可以随时终止核聚变反应堆的热核反应进程。

    耐高温极限材料中空管里面的氦-3有限,只要材料反应完成,没有外来材料输入,里面的温度就会很快降低,核聚变反应会终止。

    我们已经采取安全有效的措施,可以保证我们的安全措施发挥作用。

    安全措施是最令我们头疼的核聚变反应堆设计。

    哪怕是我们进行清洁热核反应,也要保证核聚变反应堆的安全。

    要不然只出现一次事故,就会对所有人的信心造成致命打击,可控核聚变反应堆不知道还要冷藏多少年。”

    周宇听到他们介绍完,他看向可控核聚变反应堆的结构图。

    最中心是由33根耐高温极限材料中空管组成的热核反应场所。

    这个中空管外面布满气态聚硅苯乙烯这种导热材料。

    热核反应最核心的场所,聚硅苯乙烯直接是气态物质,但依然不影响它强大的导热性能。

    聚硅苯乙烯依然能保持气态,那是因为中空管外面压力非常低。

    这里不是进行热核反应的场所,而是进行热交换的场所,不需要保持极限压力,一个标准大气压就足够了。

    有聚硅苯乙烯这种导热材料存在,它的另一边又连接有大功率温差发电机。

    聚硅苯乙烯内部温度可以保持在1万摄氏度以下,不足以让聚硅苯乙烯材料发生电离,破坏它的导热性能。

    星火科技已经成熟的大功率温差发电机,把聚硅苯乙烯导出来的热量转化为电能。

    可控核聚变反应堆具体的结构和地热发电站差不多。

    它只不过多了把核能转化为热能这一个步骤。

    就是这一个改变,却让整个工程的技术难度,提升了不止一个数量级。

    
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