第123章 等離子體湍流,質子極限發射炮
掛斷電話,收起高斯槍和防護背心,陳易回去睡了一覺。
一覺到上午十點多。
陳易在網上下單買了一些瓜子、開心果,等待通告的發出。
但等啊等,等到中午吃午飯都還沒動靜。
「算了,還是擼核聚變吧,我的無人機迫不及待想要換心臟了。」
簡單吃了一個午飯,陳易看了看時間,計算一下中子的衰變期。
確定全部中子都已經消散,戴上防塵面罩,穿上防護服跟手套,拿著一個蓋革計數器就往昨天的實驗室走去。
咔嚓!
推開密封的門。
一股熱浪迎面而來。
陳易瞅了眼手裡的蓋革計數器。
指針動了一下,但距離超標還有很遠距離。
忍著熱浪進去裡面。
陳易用蓋革計數器在各個區域測了一下。
發現除了核聚變反應堆的輻射達到2.05μSv。
比環境的自然輻射高了那麼十來倍。
抱著反應堆一年不放手,等於照了八九次CT之外。
其餘地方的輻射都很正常。
「看來嬗變的元素,相當一部分屬於非放射性元素,或者元素半衰周期幾億年幾十億年,稱得上安全無憂。」
「玄女,打開空調系統。」
確定輻射威脅幾乎沒有。
陳易就放心地給玄女分出來的子程序下達了指令。
昨天沒敢開空調,這是怕中子輻照嬗變出放射性元素,隨著空調的循環散布到整個實驗室的每個角落,導致污染更難清理。
現在確定了幾乎沒有輻射,自然就放心的開空調了。
嗡!
實驗室的大功率中央空調開啟,滾滾涼風驅散了殘留的熱量。
陳易找出實驗室的檢測儀器,開始對核聚變反應堆進行細緻的檢查。
「被注入挺多中子,元素DNA都變了啊。」
檢查了外殼,微波發生器,甜甜圈的第一內壁等。
陳易發現,除了被一層鈹保護的超導線圈,其他全部模塊都多了一些因為高能中子強行注入,嬗變導致的新元素。
這些元素就像是材料的雜質,導致整體性能下降了百分之十幾到四十幾不等。
其中又屬正面承受等離子體高溫熱輻射,等離子輻照和紅外輻照,同時也是高能中子第一攻擊對象的甜甜圈第一內壁的最為嚴重。
一些區域的材料,被侵蝕的用錘子輕輕一錘就能砸的粉碎。
估摸著,再運行都幾個小時,整個內壁都要崩碎。
「氘氚聚變,還真的是刀尖上跳舞啊。」
看著這自己一敲就碎的內部材料,陳易似乎已經能想像到。
這玩意要是在運行中脫落。
導致後面的超導線圈承受等離子輻照和紅外輻照,發生超溫脫導,磁約束失效,整個反應堆炸堆的畫面。
雖然在炸爐的第一瞬間。
等離子體擴散瞬間降溫,聚變反應就會停止。
但進行聚變反應時,磁約束場束縛的能量,少說也是上萬當量級。
「怪不得一個合格的磁約束堆,都要有備用的第二組線圈,實驗室內包括周圍要建多點水池。」
「要是第一組線圈出現意外,要求第二組線圈在納秒級內完成通電,產生磁場截住失控擴散的超高溫等離子體。」
「要是兩組線圈都出意外了,嗯,禱告吧。」
「祈禱在安全機制啟動,打開水池閘門,對等離子體進行緊急放水降溫時,自己不會被煮成大蝦。」
陳易心裡大概估算一下。
因為不是爆炸釋放能量,只是熱量擴散釋放能量,失控瞬間反應也停止了。
這樣一個標準核聚變反應堆,哪怕失控,幾個游泳池就能完成鎮壓。
「看來,以後標準方案就是把聚變堆放地下,頭頂再蓋一個人工湖。」
「只要湖水夠多,十個核聚變反應堆炸爐也只是燒一湖溫水。」
陳易把整個聚變反應堆仔仔細細檢測一遍。
特別是第一內壁的侵蝕情況,更是畫了一個等比例模型圖。
把每個地方的侵蝕情況,在模型上面一一標註出來。
這些標註的區域,對應的就是超高溫等離子體能量匯聚,聚變反應更強大的區域。
對陳易接下來探究超高溫等離子湍流模型,解決湍流衝擊,大幅提高聚變堆的效率,有重大意義。
「等離子體湍流,可控核聚變的核心難題之一。」
「這個不解決,聚變堆的反應效率,能量產出的效率,約束磁場的穩定和效率,都很難大幅提升上去。」
「當然,這個難題也是最難解決。
探究幾億攝氏度高溫的等離子體內部的流體運動。
探究等離子體內部的湍流分布係數。
單單這個溫度條件,就擋下了幾乎全部的探測手段。
沒有探測就沒有數據。
沒有數據,自然也談不上探究和摸清楚內部的情況。」
陳易眉頭微微擰起。
超高溫等離子體湍流和渦流,屬於一種流體運動。
形象點比喻。
這就是磁約束場內一個龍捲風,內部存在大量的湍流和渦流。
這些湍流和渦流,在時刻不停的產生,又在時刻不停的消散。
每一次湍流的產生,撞擊四周的約束磁場,都能帶來極大的衝擊,導致約束磁場消耗更多的能量。
每一次渦流產生,能量匯聚,對應區域聚變反應的烈度就會猛漲,釋放出更多的能量,導致區域溫度提升,等離子體膨脹,又接著產生更多的湍流,撞擊周圍的約束場。
現在,陳易就要研究摸透全部湍流和渦流的運動情況,找到一個數學模型和流體模型,去概括這種運動。
然後通過理論模型的指導,干擾阻礙湍流和渦流的產生。
讓聚變反應進行的更平穩,約束的更穩定。
實在阻礙不了的湍流和渦流,約束磁場就主動調整
比如,湍流衝擊過來了,控制線圈的電流和頻率,對應區域的磁約束退後一分。
退出這一分空間,湍流衝過這一段距離,自己就消散了。
比如,渦流要產生了,區域性的聚變反應加劇,等離子體要進行區域膨脹,約束磁場也調整的約束強度和距離,確保等離子體膨脹的衝擊更小。
如此搞下來,維持核聚變穩定進行的輸入能量,至少能節省一半甚至三分之二,整體能量產出大幅提升。
畢竟,維持磁場消耗很小。
主要的消耗,還是磁場克服其他能量的消耗。
根據這一點。
西歐前些年還搞出了磁約束的仿星器裝置。
就是把約束線圈扭成麻花,製造出麻花般的磁場。
直接在硬體層面改變磁場的形狀,去適配高溫等離子體的湍流和渦流。
當時,托卡馬克連甜甜圈形狀的約束磁場,還有一大堆問題沒搞明白,爐子都還不會建。
仿星器就開始進行等離子體約束試驗,適配等離子體的湍流和渦流。
一時間,仿星器就被譽為了磁約束可控核聚變,最有希望的大兒子。
大量的資金砸下去,研究進度和試驗進度也是一日千里。
但可惜。
隨著溫度的持續提升,等離子體的湍流和渦流也在指數性的變複雜。
仿星器的扭麻花,這也從扭三圈,扭五圈,扭八圈,扭一百圈
最終,耗費了百億歐的資金,聚變溫度還沒達到。
等離子體的湍流和渦流就超出了扭麻花的極限。
仿星器路線就被卡死了,逐漸被國內的托卡馬克裝置迎頭趕上。
「超高溫等離子體探測的問題,確實有點難.」
看著眼前的核聚變堆,陳易思考一陣。
心念一動。
七彩的光芒綻放。
【能源:174→114】
【效率:126.4→186.4】
【檢測某項屬性超越初始數值,請問是否讀取信息?是/否!】
「是。」
核聚變裝置超越常規,達到力場的層次,意識波消耗提升千倍。
耗費1200萬意識波,把效率屬性提升到186.4,陳易沒遲疑,果斷選擇了讀取。
轟!
大量的信息和數據在腦海里浮現。
在系統輔助之下。
陳易快速消化其中的信息和數據,眉頭微微皺起。
「全是磁約束磁場,怎麼應對湍流和渦流衝擊的數據。」
「關於等離子體湍流和渦流的數據,沒有一個。」
陳易搖搖頭。
他就知道,這玩意沒那麼好搞。
因為等離子體湍流,屬於聚變堆需要面對的因素,不屬於核聚變裝置內部的因素。
這關係就像是外面的氣溫,跟空調的關係。
調整一台空調的屬性,讀取信息只會告訴你。
當外界溫度提高,外機散熱困難,需要增加散熱風扇轉速,維持穩定運行。
但空調的屬性不會告訴你,為什麼外界溫度會升高。
因為外界氣溫的變化,不屬於空調自身的問題。
「除非造一台功率超級大的聚變堆。」
「比如1億千瓦的聚變堆,讀取這個反應堆的屬性,再通過向下兼容,就能掌握1億千瓦功率以內,全部聚變堆應對湍流的數據」
「1億千瓦.我還是搞等離子體湍流吧。」
陳易大概估算一下建造1億千瓦聚變堆需要耗費的時間和成本,直接放棄了這個想法。
「要研究高溫等離子體內部的湍流和渦流,關鍵就是獲取等離子體內部的數據。」
「所以,我需要一個精準的探測器。」
根據探測的原理,陳易想了一會兒。
在紙上寫下一個名詞。
氫核發射器。
既然超高溫等離子體,上億攝氏度的溫度阻攔了一切外界探測。
讓現代一系列的高精度探測器,只能感應整體的能量變化,而無法探測到內部的情況。
那麼造一個,可以打進超高溫等離子內部,同時又不會被損壞的物體就行了。
把這個物體射進去,再檢測反彈回來的軌跡、方向、角度、速度、動能變化等等參數,慢慢就能逆推計算出等離子體內部的情況。
「氫核,或者說質子,想要被破壞。」
「至少需要十幾億攝氏度的高溫,或者恆星核心幾千萬甚至上億的大氣壓壓力。」
「區區一兩億攝氏度的核聚變裝置,對它來說,泡澡都稱不上。」
「更重要的是,質子帶電荷,可以被磁場發射和檢測,這樣就很完美了。」
陳易確定自己的方案,簡單說,這就是一個盲打猜桌球遊戲。
約束場內高溫等離子體是蓋起來看不見的桌球,發射的氫核即質子是打出去的球,通過球的反彈和力道變化,猜桌球一開始擺放的位置。
當然,基礎原理是這樣,真正實施起來難度肯定要增加億點點。
「上億攝氏度的高溫。
等離子體內部的熱運動,可以說比大多數恆星還要猛。
再加上進出約束力場消耗的能量。
質子想要打進去,再反彈出來。
而不是被約束力場擋住,或者被等離子體淹沒,發射強度肯定要很強。
但太強又不行。
太強了,質子動能超過質子的承受極限,撞擊的時候根本就不會反彈,只會湮滅.」
陳易走到旁邊無輻射的安全屋。
摘下防塵面罩,拿出紙筆計算了一陣,甚至請求了一部分超算資源。
耗費了兩個多小時。
一個溫度參數被他計算了出來。
<101987060.78℃
不超過1.019億攝氏度。
維持這個溫度以下,質子就能穿透約束力場,經過多次反彈,還能有餘量彈射出來。
溫度再高,質子想要彈射出來,發射的初動能就超過質子的承受極限。
那就不是探測,那是對撞機試驗,撞擊的瞬間,質子自己就湮滅了。
「當然,能彈射出來的條件,是要撞擊在6次以內。」
「要是撞擊次數太多,能量損耗的太多,一樣無法出來。」
陳易補充了一個條件。
按照等離子體的溫度和密度,想要6次反彈就出來。
他估計,100萬個質子能有1個出來就算不錯。
但不管怎麼樣,有質子出來就代表了有數據。
有數據,配合玄女這個智能生命,他就能擼出等離子湍流的數學模型。
「1.019億攝氏度,這無法作為氘氦聚變。」
「看來,需要逐級的獲取數據。」
「從幾百萬,到千萬,幾千萬,逐步的收集數據,通過不同的溫度區間,湍流的變化規律。」
「由1.019億攝氏度,推導出幾億,甚至十億攝氏度的等離子湍流模型。」
「開干開干。」
「氫核發射器,又名質子發射器,質子發射炮。」
「離子炮的改進版,這玩意,老熟人了。」
確定了方案。
陳易很快就根據之前的天基離子炮設計。
全部替換成超導材料,增強了拆分電場的強度,增加了環形加速軌道。
前後耗費了十三個小時,從白天到凌晨。
一個外接電源,加速軌道長18米,起始段還有一個直徑8米,跟甜甜圈式的同步加速場的質子發射器,成功出現在陳易的面前。
【物品:質子極限發射炮】
【屬性:功率x159,效率x129,控制x167,美觀x12】
【註:這是一門發射動能逼近質子極限的發射器,功率再提升一點點,你就將目睹宇宙更深層次的奧秘。
注意,質子發射的動能過大,使用請注意安全。】
第一章
(本章完)