第341章 可控核聚变反应堆
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。13