這有了自己的小王國,自然是要大幹一番,以前很多不敢搞的實驗,現在想搞就搞!
未來基地,科研區,以前很多在國內受到各種限制,不敢進行的實驗設備和裝置正在這裡悄然的進行之中。
科研區一處相對比較偏僻的地方,一個占地足足有十個籃球場大小的實驗建築,建築的樓頂全部是綠色的放佛電路板一樣的東西光學板。
這裡四周的樹木不像別的地方,高大茂密,超過一定高度的樹木全部被砍伐掉!
而且這裡還布滿了劉清泉層層刻畫的元力法陣,一處處法陣激盪的能量波動,異常的明顯。
這裡是劉清泉領隊,3級科學家江志鵬、莫青冥以及天才般的來自海外的華人科學家布魯斯·李共同參與,200多名2級科學家,600名1級科學家,外加200頂級的建築工程師,如此豪華龐大的科研團隊共同設計和完成!
這裡是清泉科技用來研究核聚變的實驗室!
是的,清泉科技直接越過了核裂變的研究過程,直接上馬核聚變研究!
核裂變和聚變是兩個完全不同的研究課題,核聚變,又稱核融合,是指由質量小的原子,比方說氘和氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),發生原子核互相聚合作用,生成中子和氦4,並伴隨著巨大的能量釋放的一種核反應形式。
原子核中蘊藏巨大的能量,根據質能方程E=mc^2,原子核之靜質量變化(質量虧損)造成能量的釋放。
如果是由重的原子核變化為輕的原子核,稱為核裂變,如原子彈爆炸;如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核,稱為核聚變,如恆星持續發光發熱的能量來源。
相比核裂變,核聚變的放射性污染等環境問題少很多,如氘和氚之核聚變反應,其原料可直接取自海水,來源幾乎取之不盡,因而是比較理想的能源取得方式。
另外就是對清泉科技眾人而言,想要獲得核聚變的原材料還是非常簡單的,從海水就能夠提取出來,但是核裂變需要的重原子核材料,比如鈾或者鈽,這些材料可是有錢都買不到,而且購買這些材料肯定是會被其他國家給發現。
所以清泉科技的眾人一致決定直接上馬核聚變研究!
核聚變相比核裂變具有很大的優勢,首先就是前面提到的原材料的獲取要更加的簡單易得,全球的儲量非常驚人,月球上還有大量的He3;其次核聚變釋放的能量比核裂變釋放能量的要大的多,反應放能效應極高,理論上來說只有正反物質湮滅釋放的能量比它高;產物無污染,不具有放射性等等諸多優點!
既然核聚變具有如此多的優點,那為何全球目前還沒有一座真正投入使用的核聚變反應堆呢?要知道全球的核裂變發電站可是多達幾百個。
核聚變有著自己天然的限制,而且這個限制一直困擾住科學界整整半個多世紀!
核裂變需要的反應條件非常弱,天然的鈾礦在常溫的自然條件下就可以發生衰變。但是相比於核裂變過程來講,核聚變最麻煩的反應條件就是——需要瞬間上億度的高溫才能引起核聚變反應,而如此高的溫度是用傳統加熱方法所無法達到的。
人類研製氫彈時,對於該問題給出了解決方案:用核彈引爆氫彈!即通過核彈引爆得到達到核聚變反應的溫度,從而引起核聚變使得氫彈爆炸,因此氫彈內部是有一個小型核彈的。
但是這樣的核聚變是不可控,對於人類來說只能用來破壞,並無任何其他的用途,真正想要實現和核裂變一樣,對核聚變的全過程進行控制,還需要解決2大難關!
第一,怎麼將核聚變的原料加熱到這麼高的溫度?核聚變需要的溫度高達上億度!
第二,將核聚變的原料加熱到這麼高的溫度以後拿什麼來裝它?上億度的高溫足以媲美太陽的溫度,可以燒融一切!
人類科學家核聚變的研究始於上個世界50年代,最開始肯定是造氫彈,後面研究怎樣去實現可控核聚變,因為可控核聚變對於人類來說意義實在是太重大的,解決人類能源問題的希望就在於此。
對於可控核聚變遇到的兩個難題,目前都有了一些研究成果,清泉科技眾人自然是前人栽樹後人乘涼,緊跟在他們的後面,同時劉清泉也積極參考阿爾法人早期對核聚變的研究成果,兩 者互相融合!
對於第一個難題,怎樣將核聚變的原料進行加溫到上億度,這一點清泉科技眾人還是參照了地球目標科學家的研究思路,阿爾法人加熱的方法太過於脫離現在的科技水平了,目前完全學不來!
關於如何加熱,從上個世紀的60年代開始,雷射器的發明,為如何將物質加熱到極高能量這一問題打開了思路。
最早是蘇聯專家開始考慮使用雷射加熱核聚變的原料,因為該方法能量大,而且無需與被加熱物質接觸,簡單理解就是類似於拿陽光聚焦之後點燃木屑。
但是單個雷射器的能量太低,所以為了解決這樣的問題,需要將多個雷射器的能量聚焦於同一點。
該問題看似簡單,實則非常困難,因為必須保證在短暫的加熱時間內,被加熱物體的所有方向受熱均勻,一致向球心坍縮,簡單理解就是將被加熱物質想像成一個足球,如果想要擠壓足球內部的空氣,最好的方法就是從四面八方一起用力,使其體積被壓縮。如果僅僅從兩個方向使勁,則足球會變形,足球內部的空氣被擠壓效果就會大打折扣。
這不僅需要每個雷射器對準的方向控制地異常精確,也需要在這一極短的時間內每個雷射器的能量大小需要嚴格控制,目前在該領域美國的研究進展是最快的,其「國家點火裝置」目前能夠將192個雷射器聚焦於同一點。
清泉科技這個核聚變實驗室也是同樣的道理,參照美國國家點火裝置建設而成,能夠將365個雷射束聚焦於同一個點上,瞬間產生上億度的高溫,足以點燃核聚變的材料。
而且相比美國國家點火裝置幾個小時才能進行一次點火實驗,清泉科技的這個點火裝置能夠實現每秒點火10次,釋放10次脈衝!
清泉科技的點火裝置,先是將外部的雷射進行增強10000倍,接著將一束雷射分裂為2束雷射,2束雷射再分裂成4束,就這樣一步步最後分裂成了365束光束,分裂的過程中不斷的對光束進行增強,其總能量增加到剛剛開始能量的5000萬億倍,最後聚焦到一個直徑為3毫米的氘氚核聚變燃料上,能夠產生超1億度的高溫,壓力超過1000億個大氣壓,進而足以引發核聚變!
也許有人就會問了,這得要需要多麼龐大的能量才能將它給點火啊?
雷射的光子都是定向的,不像一般的光源,光子是發散開的,你想太陽照在大地上,不會燒燃紙張,但是把光聚焦,那在一個點上,能量就更大,就可以燒燃紙張了,道理是相同的。
雷射是能量高度集中,但其中蘊涵的能量不一定就很大,耗能並不會太恐怖!
好了第一個問題得到了解決,我們依靠雷射技術能夠創造核聚變所需要的條件,能夠點燃核聚變燃料,那麼可控核聚變下一個難點是用什麼裝置來裝下這高達上億度的核聚變反應?
目前地球科學家提出過好多種用來控制核聚變的方法,其中有超聲波核聚變控制法、雷射約束控制法、慣性約束控制法、磁約束控制法等等。
其中可行性最高的是磁約束控制法,「超導托卡馬克」裝置的研製就是為了實現能夠將上億度的物質存放其中,具體的原理非常的簡單,高中的物理學課本就有提到,是通過將這些物質約束在一個密閉的環中使其高速旋轉,來將其固定在一個密閉的空間中,從而實現了變相的盛放。
看起來好像核聚變的兩大的難關,地球人早就已經解決了,但是目前還有一個更加嚴重的問題,那就是這兩種分別針對兩個難點的方案,完全沒有辦法使其結合起來!
也就是以地球目前的水平,只能將核聚變燃料給點燃或者是使用「超導托卡馬克」將起裝起來,但是將幾百束雷射集中於一個如此之小的點,難度非常大!
需要聚變物質靜止於指定的標靶位置等待加熱,點燃,而超導托卡馬克裝置則屬於磁約束過程,如果聚變物質靜止下來,則無法在磁場中受到相應的洛倫茲力等作用從而被約束在一個指定的密閉空間當中。
所以地球上的科學家雖然已經解決了核聚變的兩大難題,但是還是沒辦法實現可控核聚變,這兩種方案只能在對一個問題的解決占有極大優勢的情況下想辦法去解決另一問題。
對於第二個難題,清泉科技眾人自然是要向阿爾法人取經,阿爾法人會用什麼用的辦法來控制上億溫度的核聚變?