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学霸的微观世界 第401章 惯性约束发出的最强音!

时间:2019-05-17作者:日出江上

    m国伊利诺斯州,巴达维亚费米国家实验室。

    一栋大约有10层楼高,长215米,宽120多米,大概有三个足球场的面积的庞大封顶建筑物内,一群穿着白色防护服的研究员正站在一座巨大的半球形装置中,做着最后的清洁检修工作。

    nlf,m国国家点火装置,便是这台装置的名字了,也是m国可控核聚变项目组的核心项目。

    在一般人的理解中,核聚变指的仅是氘和氚之间的聚变反应。

    而实际上,原子序数比铁小的元素,比如氦,碳,硅等,在一定的条件下,都可以发生核聚变反应。

    人类之所以只选择氚和氘作为聚变材料,完全是因为它们发生核聚变反应的条件是最不苛刻的;

    而且相比其他元素,氢和它的同位素氘和氚,原子核都只有一个质子,氚和氘之间发生聚变反应,只需要克服两个质子之间的排斥力,而其他元素,则需要克服一堆质子之前的排斥力。

    孰优孰劣当然是显而易见的。

    一般来说,研究可控核聚变往往有两条独立的路径,其一是磁约束,也就是用巨大的磁场将高温高压等离子体约束在一定的空间内,使其发生核聚变反应;其二是惯性约束,就是将特制的靶心放在那里,然后用激光照射靶心,使其在极短的时间内加热的超高温状态,在靶心的等离子由于惯性还来不及散开的时候,使其发生核聚变反应。

    虽然一直以来,磁约束才是可控核聚变研究的主流,比如华国的east,国际热核聚变实验堆计划等等,这些都是采用的磁约束方案;

    尤其是在刘峰发表“高能粒子强电磁场互变约束理论”,并且还在‘可控核聚变项目’上进展神速,率先进入了示范堆项目之后,国际上更是将磁约束方案奉为了研究可控核聚变技术的“圣经”。

    只不过可控核聚变惯性约束也并没有失去市场,譬如m国的国家点火装置(nlf)便是这其中的典型,甚至于就连华国国内的神光计划,也是一种惯性约束方案,而且也并没有因为磁约束方案的逐渐推进而被取消。

    事实上,nlf一开始并非是为了研究可控核聚变而启动的。

    2年,毛熊国刚刚解体,m国突然之间就失去了头号对手,因此他们花巨资研究的核武器技术已经不那么必要了,于是,刚刚上台的克林顿为了表示自己是世界和平的爱好者,宣布m国将暂停进行核试验。

    而实际上,m国对不断提升核武器性能的兴趣并没有减少,而是在宣布暂停核试验之后,就开始找寻核试验的替代方案。

    这个时候,有科学家就站出来建议了,可以用激光制作一个点火器,用来起爆微型氢弹,这样不仅可以低成本的继续研究核武器技术,而且还可以促进激光技术的研究,为激光武器提供技术基础。

    于是这就有了m国能源部拨款启动的“国家点火装置”实验室。

    本质上,这项技术还是“核试验”,只不过是换了一种方式而已。

    可别人也不是傻子,如果就这么明目张胆地搞下去,等于自己打自己的脸,这个时候,便又有热心科学家出来解释了,说这个试验中的核聚变靶心极其微小,只不过指甲盖大小,靶心引爆后的核聚变能并不大,未来有一天能够如果能实现连续引爆靶心,然后加以收集,进而转化为电能,岂不是就是实现了人类梦寐以求的可控核聚变?

    于是,就在国际社会质疑nlf的时候,m国能源部的“惯性约束核聚变”委员会便赞同了该项目,以表明该项目是用来研究可控核聚变的。

    这就是nlf的前世今生。

    直到2010年nlf正式建成的时候,m国已经在该项目上耗资超过40亿美元了!

    站在主控制室内,克拉伦斯紧盯着电脑上显示的各项数据,内心可谓是踌躇满志。

    受到太平洋对岸那家伙的影响,最近m国的可控聚变实验室日子过得都还算不错。

    因为自从刘峰掀起了可控核聚变的热潮之后,m国就把这个项目作为了21世纪m国最重大的战略支撑项目;

    更是在随后召集了几乎全国最有名的物理学家,要钱给钱要人给人,堪称另一个曼哈顿计划的翻版!

    而作为m国能源部副部长,m国科学院院士,前普林斯顿物理学院院长,现nlf项目总工程师的他,更是摇身一变,‘当仁不让’地成为了可控核聚变项目的副总师!

    毕竟,m国国内早已经在几十年前就暂停了east装置,而整个m国可控核聚变领域里,已经很少有比他还要大的大拿了。

    或许正因为如此,对于可控核聚变到底走何种方案,克拉伦斯更倾向于惯性约束,即便看起来对面那个国家在磁约束上的进展很快,即便m国大部分的科学家都支持磁约束,他也不改初衷。

    毕竟,只要可控核聚变一天没有取得成功,就一天不能证明这种技术比另一种技术更可行,

    说不定到了某一个节点后,磁约束陷入停滞,而惯性约束反而后来居上取得了成功呢?

    搞科研就是这样,这都是说不清楚的事情。

    因此,一番激烈地争论过后,在他的坚持之下,最终确定了两手都要抓的方针,不放过任何一种可能。

    克拉伦斯更是自己带领人手继续研究惯性约束,而其他人则加入到了iter组织当中,和其他国家一起研究磁约束。

    若非如此,他说不定还会成为整个可控核聚变计划的总师呢!

    “等着吧,我一定会向世人证明,惯性约束才是可控核聚变的真理,而其他的一切都是异端!”

    克拉伦斯捏了捏拳头,嘴角更是勾起了一丝智珠在握的微笑,什么总师不总师的,咱可没有放在心上……

    只不过,一想到iter组织那边已经过去两年了,却还没有什么明显的进展,他的内心就越发坚定了。

    马上,他们就将会进行一次‘伟大’的点火实验。

    而如果这次实验成功,在点火时间上,他们很有可能会超过1个小时,远远超过现阶段iter那边的48min;

    这将会极大的推进惯性约束可控核聚变的进程,甚至马马虎虎,都可以直接开展示范堆了!

    从这方面看来,华国人也只不过是稍微比他们领先了一点而已,只要他这边成功了,说不定马上就能攻守易势。

    对此,他很有信心,

    甚至连庆功宴都已经准备好了,

    还邀请了很多记者朋友,

    只等实验成功之后,立即就可以召开记者招待会,顺便向能源部要更多的富兰克林了。

    “马克西姆,你那边怎么样,计划的时间可就要到了?”透过巨大的玻璃格栅,克拉伦斯还能看到仪器内的马克西姆正在紧张地忙碌着,不由得撮了撮充满汗液的手心,敦促道。

    “嘿,老伙计,淡定,淡定!你应该知道这些激光装置是有多么的复杂……”从耳机里听到克拉伦斯的催促,马克西姆耸了耸肩,一边哼着不知名的小曲儿,一边不急不慢地排查着,“不过你放心,应该能够在预定的时间里完成。”

    马克西姆虽然也是nfl项目的成员,但他是研究激光技术的工程师,对于克拉伦斯丝毫没有下级对于上级的那种天然敬畏,两人的关系,更加类似于好朋友,合作伙伴的关系。

    毕竟在惯性约束核聚变当中,激光技术绝对是关键中的关键!

    众所周知,根据劳森判据,当温度、等离子密度和时间(维持上述温度和密度)的乘积大于一个常数的时候,核聚变才会发生,而在太阳内部,等离子密度极大,且这种状态可以长期维持,所以即使太阳内部温度仅仅1600万度,就能发生核聚变反应。

    然而在实验室中,人类根本无法长时间维持如太阳内部一样巨大的等离子密度,因此,只有大幅度提高温度,才能让核聚变发生。

    而在nlf项目中,靶心的制作几乎没有难度,只需要制作一个药丸大小的氘和氚混合丸,项目主要面临的问题是,如何尽量提高每一束激光的能量,并让这些激光在互不干扰的情况下,在相差不到亿万分之一秒的时间内,同时从不同的方向照射到靶心,尽可能的增加靶心的温度。

    因此,nlf实质上就是一个超级复杂的激光光学系统,只要把激光控制系统做好了,nlf也就基本成功了。

    看着那家伙‘不慌不忙’的神情,克拉伦斯深吸了口气,抑制住了想要抽他的冲动。

    毕竟,谁让人家才是这方面的专家呢?

    更何况,为了实现激光的精准控制,nlf启动了超过六万种各种高科技装置,其中激光控制主系统就包括了六个部分,分别是主激光系统,光束控制系统,激光注入系统,光脉冲发生系统,光开关区域和终端光束汇聚系统。

    这六个部分,超过100万组次的零部件,每一次的排查和检修,都是一个极为漫长的过程,而且需要有非常良好的耐力和耐心,而这家伙,都是其中的翘楚。

    即便现在加入的人才越来越多,也没人能够顶替这家伙的地位。

    尤其是nlf最核心的部分,一个重达130吨的目标靶室,在nlf点火的时候,这个靶室将是‘微型氢弹’爆炸的地方,靶室的中心孔直径更是达到了惊人的10米,并且用了30厘米厚的混凝土掩埋起来,每次的检修与排查,单单这个靶室就需要一个月的时间!

    正因为如此,他们一年最多也就只能做4、5次实验而已。

    要是因为自己催促的缘故导致了那家伙的失误,他宁愿暂且受点儿‘气’。

    “哈哈,我的小宝贝儿,很荣幸能够看到你们的健康!”过了大约半个小时,马克西姆终于拧上了最后一颗螺丝,哈哈大笑起来,“老伙计,怎么样,没有超过时间吧!”

    看了看表,克拉伦斯松了一口气:“那还等什么,开始吧!各单位注意,准备点火!”

    “嘿,伙计,”马克西姆翻了个白眼,连忙带人从球罐里逃也出来,“你这是想要把我烤成焦炭吗?”

    “不,”克拉伦斯打量着这家伙身上的肥肉,摇了摇头,“我只是想看看你能不能给我们的宝贝儿增加点燃料而已……”

    在两人的斗嘴当中,整个nlf都开始紧锣密鼓地运行起来。

    “3、2、1,点火!”

    随着一声令下,密布在装置内的电容器最大可以释放2000个闪电的电能,只要按下开关,数千万安培的电流就会在一瞬间涌向各个激光器的脉冲能量收集单位当中,最终转变成狂暴地激光,将装在半球罐子中心的靶心点燃,释放恐怖的聚变能量。

    坐在实验室外的休息区,m国wfsb电视台的记者艾狄生·布拉得里克,抬起手看了下表。

    几乎就在时针指到整点的时候,国家点火装置实验室的研究员麦尔斯·林恩出现在了门口,向他这边走了过来。

    “结果怎么样?”

    一群记者也瞬间将视线投射过来。

    麦尔斯·林恩摇了摇头。

    “难道失败了吗?”

    “我就说惯性约束比不上磁约束吧,唉!”

    “看来咱们又白跑一趟。”

    扛着长枪短炮的一群人瞬间失望地叹了口气,叽叽喳喳地议论起来。

    甚至他们都已经想好了今天的新闻标题:

    “惯性约束or磁约束?磁约束!”

    “遗憾,惯性约束将会走向何方?”

    “克拉伦斯兵败滑铁卢,可控核聚变事业依赖磁约束……”

    麦尔斯·林恩疑惑地看着这些人:“那个,各位先生……事实上,我们的点火实验已经初步取得了成功……只不过最终结果如何,现在问这个问题还太早了,材料的抗辐照能力是否会出现问题,反应堆内的氚素也是否可以自持,点火时间也能否达到预期,这些暂时还在考察当中……”

    “额……”

    艾狄生尴尬地摸了摸脑袋,

    “麦尔斯先生,那么,我们还需要等多长时间?”

    麦尔斯:“稍安勿躁,各位先生,最多还有1个小时我们就能出结果。”

    ……

    一个多小时过后。

    “哈哈哈!”克拉伦斯一边欢笑着,一边同马克西姆结伴走出了实验室。

    看到这两位脸上明显绽放的笑容,一群人瞬间又簇拥了上来。

    麦尔斯率先询问道:“克拉伦斯先生,很高兴能够看到您畅快的笑容,那么结果……”

    克拉伦斯看了他一眼,终于忍不住心中的畅快,打断道:“结果当然是出乎了我们的意料!本来我们预计的点火时间大约在1个小时左右,然而最终我们的答案是1小时31分钟,没错,准确时间是5468秒!我们nlf在可控核聚变上创造了一个新的奇迹,我们……”

    就在他神色飞扬地和记者们互动的时候,休息区外忽然传来了一阵急促地脚步声。

    看到从外面匆匆走来的男人,一旁的马克西姆皱了皱眉,向他投去了询问的视线。

    “发生了什么?”

    那个穿着西装的男人深呼吸了一口气,表情艰难地开口说道。

    “白宫那边的电话,总统先生希望你们现在立刻过去,晚上有一场重要的会议要开。”

    “有什么重要事情吗?”

    “我听那边说,”那男子抬头看了看周围的记者人群,硬着头皮说道,“是华国那位刘教授的消息,他们的示范堆,将在明年1月1日进行联机点火试验……”

    在听到这句话的瞬间,马克西姆的瞳孔微微收缩。

    而站在他身边的克拉伦斯,则是瞬间石化了一般,然后猛然一下推开了挡在他身前的记者,失声道:

    “这不可能!”

    ……

    ,精彩!

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