第五百七十章 日出东方
第568章日出东方
不知不觉,时间来到了正月十五。
汤谷基地。
汤谷,日出之地。
黄修远和万高峰等人,在汤谷一号的总控室内,经过十几天的检查,这台孕育着金乌的庞然大物,终于到了正式测试的时候。
万高峰转过头来说道:“董事长,一切准备就绪。”
“那就开始吧!”
“是。”万高峰也略带一丝亢奋:“汤谷一号,正式开机测试,所有人各就各位。”
总控室瞬间陷入忙碌中。
“核心区人员,请全部撤出。”
“重复一遍,核心区人员……”
被厚厚的铅板、复合材料、光能复合发电板包裹的核聚变靶区,开始出现阳电子流层。
万高峰亢奋的喊道:“启动。”
工作人员按下开关。
瞬间一颗特制的氘靶丸,从上方的小孔落下,呈现自由落体运动,然后在超导磁场稳稳地托在半空中。
12束高能激光,从四面八方的激光器中射出,分毫不差的击中氘靶丸。
高能激光的超高温,加上随之而来的超高压,让氘元素迅速达到核聚变反应的临界点。
刹那间,氘元素爆发连锁反应。
而遍布周围的探测器,迅速监测到大量中微子信号,而温度探测器,则发现了靶丸位置,瞬间急剧攀升的温度。
氘元素的核聚变爆发,从本质上来讲,就是一颗小氢弹被引爆了。
中微子作为核反应的标志,也是无可阻挡的特殊粒子,率先被中微子探测器探测到。
中子、核聚核子、电子、光子向四面八方喷射。
由于上下静电场和底部磁场的原因,除了中子和光子,电子和聚变核子、反应废料(主要是氘丸中的其他材料),只能向水平方向喷射。
而中子则陆续冲到阳电子流层中,被阳电子中和,变成质子,并释放出中微子。
上面落下的氘丸并没停止,而是继续落下,然后激光聚焦打靶,产生核聚变反应。
而时刻在高速运转的阳电子流层,被静电场控制着,进入热交换系统。
裹挟着高能质子的阳电子流,通过热交换系统的质子偏滤器,最后这些高能质子作用在热质子缓冲层中,缓冲层的温度迅速上升。
连接着缓冲层的热水管道,也在迅速运行着,将缓冲层的热量,通过水循环,带到蒸汽轮机系统中。
蒸汽轮机开始旋转起来,热能转变成为机械能,机械能又通过切割磁感线,产生电能。
经过蒸汽轮机的高温水蒸气,温度下降了很多,又经过废热温差发电系统,将热质子携带的热量,其热效率提升到73%。
7500兆瓦发电功率的汤谷一号,此时已经满负荷运行起来,每小时可以输出7500兆瓦电能,即每小时750万千瓦时。
这些电能并没有,被浪费掉,而是输入配套的碳粉储能工厂,以及未来准备建设的重水提炼工厂。
黄修远看到这个发电量,与设计的额定功率,还高出来一些,达到7513~7524兆瓦。
显然万高峰也注意到这个情况,他解释道:“这是阳电子和负电子湮灭,产生的热能,我们阳电子制造系统,每小时需要消耗35兆瓦的电能。”
“嗯!”黄修远点了点头,其实不用解释,他也知道这一部分能量的来源。
万高峰并没有关注发电量,而是有条不紊的安排研究员,开始检测各个系统在实际运行中的问题。
之前虽然做多次模拟实验,也短暂测试过氘丸激光聚焦打靶,但是一个系统,不可能一开始就完美无缺。
果然,随着运行时间一点点过去。
汤谷一号各个子系统的情况,也真实的反应出来。
首先是热质子缓冲层,虽然热质子没有热中子那样可怕,但经过一个多小时的连续轰击,缓冲层出现严重的氢脆和膨化。
“意料之中的情况,看来必须采用熔盐热交换系统,来取代热交换器和缓冲层。”万高峰一边说,一边将情况记录下来。
黄修远开口问道:“你们打算采用熔盐?”
“是的,熔盐的难题主要是内壁管道的耐腐蚀高温高压,公司已经设计好几套熔盐系统。”
黄修远点了点头,他知道燧人系的科研部,有两个实验室是专门做熔盐发电系统的。
所谓的熔盐发电系统,其实就是将热交换介质,从水变成熔盐,这也是当前裂变堆的前沿方向之一。
万高峰说了自己的一些想法。
他们计划将热质子、热核子,直接注入熔盐中,放弃缓冲层。
不过这样一来,熔盐中会不断累积核子,这些核子是氘核聚变的产物,复杂的核聚变,产物也并不一定,百分百干净清洁。
毕竟核聚变会喷射出来的大量中子,这些高能中子,一旦和原子碰撞,极有可能会激发原子转变,变成放射性物质。
对于这种情况,万高峰也早有意料:“董事长,我的方案是采用定期更换熔盐,当熔盐中的放射性浓度超标,就将这些熔盐更换。”
说完,他又看了看缓冲层此时的放射性浓度:
“按照全功率运行的情况,熔盐的放射性浓度要超标,至少需要8个月左右,而我们公司可以处理这些放射性物质。”
“保证安全即可,你们可以一边运行,一边改进。”
目前的汤谷一号,肯定需要进一步改进优化,在核废料处理上,燧人系的技术是全球顶流。
实际上,纯氘核聚变反应中,大体是这样的:D+D=T、氦三和中子。
当然这是理论上的情况,实际上不存在纯粹的纯氘核聚变,毕竟为氘丸,被磁场牢牢地托住,必须向氘丸中,掺杂一些锂和碳。
因此整个反应过程中,会有其他的复杂产物诞生。
如果是以前,或许这些复杂的核废料,会成为难已处理的难题。
现在却不一样,这些核废料中的氚、氦三,会被重新提取出来,然后混合氘元素,用于制造新的核聚变靶丸。
而其他的碳14之类,这些放射性物质,会作为核电池、放射源之类。
燧人系的核工业,会随着汤谷一号的投入使用,变得越来越庞大。
万高峰团队有条不紊的测试着汤谷一号,汤谷一号整整运行了一个星期时间。
在此期间,他们发现了大大小小十几个问题。
当黄修远收到一份汤谷一号的初测报告时,时间已经来到了3月11日。
初测报告中,发现了14个问题,而万高峰团队也一一给出了解决方案,这些问题中,并没有什么不可解决的根本性难题。
毕竟黄修远解决了最核心的中子照射问题,万高峰又解决了托卡马克装置,无法复合阳电子流的问题。
这两个问题解决了,其他问题不过是小问题,可控核聚变的商业化量产,不过是时间和工程的问题。
黄修远看完了报告后,立刻批示汤谷基地,做好转移的准备,准备前往西澳的沙漠区,建立汤谷二号。
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不知不觉,时间来到了正月十五。
汤谷基地。
汤谷,日出之地。
黄修远和万高峰等人,在汤谷一号的总控室内,经过十几天的检查,这台孕育着金乌的庞然大物,终于到了正式测试的时候。
万高峰转过头来说道:“董事长,一切准备就绪。”
“那就开始吧!”
“是。”万高峰也略带一丝亢奋:“汤谷一号,正式开机测试,所有人各就各位。”
总控室瞬间陷入忙碌中。
“核心区人员,请全部撤出。”
“重复一遍,核心区人员……”
被厚厚的铅板、复合材料、光能复合发电板包裹的核聚变靶区,开始出现阳电子流层。
万高峰亢奋的喊道:“启动。”
工作人员按下开关。
瞬间一颗特制的氘靶丸,从上方的小孔落下,呈现自由落体运动,然后在超导磁场稳稳地托在半空中。
12束高能激光,从四面八方的激光器中射出,分毫不差的击中氘靶丸。
高能激光的超高温,加上随之而来的超高压,让氘元素迅速达到核聚变反应的临界点。
刹那间,氘元素爆发连锁反应。
而遍布周围的探测器,迅速监测到大量中微子信号,而温度探测器,则发现了靶丸位置,瞬间急剧攀升的温度。
氘元素的核聚变爆发,从本质上来讲,就是一颗小氢弹被引爆了。
中微子作为核反应的标志,也是无可阻挡的特殊粒子,率先被中微子探测器探测到。
中子、核聚核子、电子、光子向四面八方喷射。
由于上下静电场和底部磁场的原因,除了中子和光子,电子和聚变核子、反应废料(主要是氘丸中的其他材料),只能向水平方向喷射。
而中子则陆续冲到阳电子流层中,被阳电子中和,变成质子,并释放出中微子。
上面落下的氘丸并没停止,而是继续落下,然后激光聚焦打靶,产生核聚变反应。
而时刻在高速运转的阳电子流层,被静电场控制着,进入热交换系统。
裹挟着高能质子的阳电子流,通过热交换系统的质子偏滤器,最后这些高能质子作用在热质子缓冲层中,缓冲层的温度迅速上升。
连接着缓冲层的热水管道,也在迅速运行着,将缓冲层的热量,通过水循环,带到蒸汽轮机系统中。
蒸汽轮机开始旋转起来,热能转变成为机械能,机械能又通过切割磁感线,产生电能。
经过蒸汽轮机的高温水蒸气,温度下降了很多,又经过废热温差发电系统,将热质子携带的热量,其热效率提升到73%。
7500兆瓦发电功率的汤谷一号,此时已经满负荷运行起来,每小时可以输出7500兆瓦电能,即每小时750万千瓦时。
这些电能并没有,被浪费掉,而是输入配套的碳粉储能工厂,以及未来准备建设的重水提炼工厂。
黄修远看到这个发电量,与设计的额定功率,还高出来一些,达到7513~7524兆瓦。
显然万高峰也注意到这个情况,他解释道:“这是阳电子和负电子湮灭,产生的热能,我们阳电子制造系统,每小时需要消耗35兆瓦的电能。”
“嗯!”黄修远点了点头,其实不用解释,他也知道这一部分能量的来源。
万高峰并没有关注发电量,而是有条不紊的安排研究员,开始检测各个系统在实际运行中的问题。
之前虽然做多次模拟实验,也短暂测试过氘丸激光聚焦打靶,但是一个系统,不可能一开始就完美无缺。
果然,随着运行时间一点点过去。
汤谷一号各个子系统的情况,也真实的反应出来。
首先是热质子缓冲层,虽然热质子没有热中子那样可怕,但经过一个多小时的连续轰击,缓冲层出现严重的氢脆和膨化。
“意料之中的情况,看来必须采用熔盐热交换系统,来取代热交换器和缓冲层。”万高峰一边说,一边将情况记录下来。
黄修远开口问道:“你们打算采用熔盐?”
“是的,熔盐的难题主要是内壁管道的耐腐蚀高温高压,公司已经设计好几套熔盐系统。”
黄修远点了点头,他知道燧人系的科研部,有两个实验室是专门做熔盐发电系统的。
所谓的熔盐发电系统,其实就是将热交换介质,从水变成熔盐,这也是当前裂变堆的前沿方向之一。
万高峰说了自己的一些想法。
他们计划将热质子、热核子,直接注入熔盐中,放弃缓冲层。
不过这样一来,熔盐中会不断累积核子,这些核子是氘核聚变的产物,复杂的核聚变,产物也并不一定,百分百干净清洁。
毕竟核聚变会喷射出来的大量中子,这些高能中子,一旦和原子碰撞,极有可能会激发原子转变,变成放射性物质。
对于这种情况,万高峰也早有意料:“董事长,我的方案是采用定期更换熔盐,当熔盐中的放射性浓度超标,就将这些熔盐更换。”
说完,他又看了看缓冲层此时的放射性浓度:
“按照全功率运行的情况,熔盐的放射性浓度要超标,至少需要8个月左右,而我们公司可以处理这些放射性物质。”
“保证安全即可,你们可以一边运行,一边改进。”
目前的汤谷一号,肯定需要进一步改进优化,在核废料处理上,燧人系的技术是全球顶流。
实际上,纯氘核聚变反应中,大体是这样的:D+D=T、氦三和中子。
当然这是理论上的情况,实际上不存在纯粹的纯氘核聚变,毕竟为氘丸,被磁场牢牢地托住,必须向氘丸中,掺杂一些锂和碳。
因此整个反应过程中,会有其他的复杂产物诞生。
如果是以前,或许这些复杂的核废料,会成为难已处理的难题。
现在却不一样,这些核废料中的氚、氦三,会被重新提取出来,然后混合氘元素,用于制造新的核聚变靶丸。
而其他的碳14之类,这些放射性物质,会作为核电池、放射源之类。
燧人系的核工业,会随着汤谷一号的投入使用,变得越来越庞大。
万高峰团队有条不紊的测试着汤谷一号,汤谷一号整整运行了一个星期时间。
在此期间,他们发现了大大小小十几个问题。
当黄修远收到一份汤谷一号的初测报告时,时间已经来到了3月11日。
初测报告中,发现了14个问题,而万高峰团队也一一给出了解决方案,这些问题中,并没有什么不可解决的根本性难题。
毕竟黄修远解决了最核心的中子照射问题,万高峰又解决了托卡马克装置,无法复合阳电子流的问题。
这两个问题解决了,其他问题不过是小问题,可控核聚变的商业化量产,不过是时间和工程的问题。
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