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守望,四光年外的爱 第五章(3)

2023-03-13科幻宇宙氢弹核聚变核反应堆 来源:百合文库
“你知道低温可控核聚变反应堆的构型吗?那可有多高深,看你还笑不笑得出来。”伦纳德那好像有点生气的样子,还有点可爱。
“不知道······不然,你给我讲讲呗。”布莱恩还真没有接触到这方面的知识。
“好吧。这应该要从氢弹说起吧。毕竟是第一个实现核聚变的玩意。氢弹有两种构型,一种叫做泰勒·乌拉姆(T-U)构型,一种叫做于敏构型。于敏构型是在泰勒·乌拉姆(T-U)构型的基础上进行微小改动而研发出来的。2022年,美国重新登陆月球时,进行了氦3的探测工作,同年就开采出样品并带回地球,此后美国和其他陆续登月的国家都基本没有再开采过氦3。直到2071年,一位名叫维恩-曾的华裔美籍人在于敏构型的基础上提出了可控核聚变反应技术方案,世人称之为维恩·曾核聚变反应堆构型。获得技术上的指导,美国便立刻开始了氦3的开采工作。第二年,一名中科院院士带领团队,制造出了可控核聚变反应堆的原型机,虽然只运转三天就因技术故障停机了,但此举掀起了各国争相研发可控核聚变反应堆的浪潮。美国于2075年,2077年,2078年先后制造出样品机1号2号3号,并于2079年10月份在美国佛罗里达洲建设了第一个正式的可控核聚变反应堆。
而亚伯拉罕·季默号导弹驱逐舰是第一艘搭载核聚变反应堆的舰艇。”
 布莱恩听他讲着,故意装做不经心把伦纳德向通往核反应室的道路上带。
“可控核聚变反应堆,新世纪的十大发明之一。你知道,要想实现核聚变,必须在超高温和超高压的条件下才能达到。而在以前,想要达到这种条件,只能依靠核裂变。因此早期的氢弹的内部需要安放一颗原子弹,来作为导火索来使用。之后也有用激光聚焦加热核聚变原料来引发核聚变的试验。然而,高温高压并不是能够使核聚变发生的唯一条件,科学家发现核裂变过程中释放的大量X射线也是重要的导火索之一。因此科学家在设计氢弹时,把X射线的利用率考虑了进去,甚至以此为突破口。因此T-U构型又称反射构型,于敏构型又称折射构型。大学时期的维恩·曾就在思考,是否存在其他的条件呢?真的就只由温度,压强,X射线强度来决定吗?那时候,关于可控核聚变的构想和实践大概有这几种:超声波核聚变,激光约束核聚变,磁约束核聚变。美国在激光约束核聚变方面占据着技术优势。
那时候人们都普遍认为未来的第一个实用化的可控核聚变反应堆就是激光约束型的。然而激光约束型需要消耗大量的能量,以及极其苛刻的精确度,设备反应速度不能出现误差,几百上千个激光器必须同时照射到反应原料上。而另外一种构型——磁约束核聚变需要的是电磁铁导线的超导化,要获得强大的磁场,必定需要巨大的电流,而电流热效应带来的发热可以直接将导线融化,因此需要实现电线的超导化,将电阻降低至几乎为零,才能保证设备的正常运转。所以,需要大量的液氮对导线进行冷却。而磁约束型的核聚变点火也是需要通过激光聚焦才能实现。因此不少科学家都在向低温核聚变发起挑战,以求获得更大的效益,同时降低可控核聚变设备的要求。”
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