第7章 做科研界的愚公
隨著開機時間持續推移,等離子體的溫度也在逐漸上升,很快就已經突破到達了三千萬度,這也是到達了此次實驗的預期溫度。
陳懷楚就站在一邊看著。
如果不是親眼所見,誰也無法想象,就麵前這麽一個外表平平無奇的造物,其內部居然能達到三千萬度的高溫,要知道,哪怕就算是太陽的表麵溫度,也才五千五百攝氏度而已。
這樣的溫度若是不加控製的爆發出來,足以焚滅地球上絕大部分的生靈。
全超導托卡馬克核聚變實驗裝置被稱之為人造太陽,實在是恰如其分!
“啪!啪!啪!”
霎時間,現場所有人都鼓掌慶祝起來,陳懷楚也情不自禁的舉手鼓掌,這是人類以百年科技成果積累,所創造出的一顆真正的‘恒星’!
以凡人之軀,造出唯有神話傳說中的神靈才能掌控的寶物,無論是怎樣的讚譽和誇讚,都不為過。
掌聲持續片刻,很快就平息下來。
畢竟他們運行裝置已經很多次了,這樣的慶祝也已經進行了很多次,現在都成了例行流程。是以在鼓掌過後,所有研究人員都迅速將注意力放在自己麵前的檢測設備上,觀測長脈衝高參數等離子體的運行狀態和約束時間。
到了這一步,眾人則開始緊張了起來。陳懷楚能感受到,身邊的楚默師兄正死死的注視著大屏幕上跳動的數字,呼吸都放緩了許多,似乎生怕影響到可控核聚變裝置的運行狀態。而不遠處站在平台上的劉建為,更是昂著脖子目不轉睛的望著,手上的簽字筆被緊緊握住,彰顯著他的心情也不平靜。
等離子體的約束運行時間,會影響著自持率,運行時間越長,自持率也就越高,反映到數據上也就會更好看。
而好看的數據,則代表著他們理論研究小組的成果,這是他們存在的體現。因此他們都希望這一次開機運行後,所得到的結果能比上一次更好,這才能表明他們的研究沒有白費。
陳懷楚也在目不轉睛的關注著。
等待的時間最是漫長,不知多長時間過去,劉建為教授忽然喊道:“即將到達上期實驗約束時間!”
這一次,所有人更加緊張了。
他們眼睜睜的看著數字跳動,呼吸都不自覺得放緩了許多。
終於,當數字跳動到一個數值後,不用劉建為呼喊,全場所有人都不自覺得鬆了一口氣,緊跟著,歡呼聲就響了起來。
能夠和上次開機運行時間相同,就已經代表著此次實驗已經成功。而到了這一步,約束運行時間也就即將結束了。
雖然還能繼續運行下去,得到一個極限數值,但那就超過了理論上限,很容易出現故障,特別是萬一等離子體失控,燒穿了水冷第一壁就太不劃算了。
“開始啟動關機流程!”
劉建為教授發號施令,各研究人員按照流程開始逐步關機。
從頭到尾,實驗的過程都在小組成員的掌控之中,並未出現任何意外。對他們來說,沒有意外,就是最好的結果。
等到機器關閉,劉建為大聲宣布:“此次開機約束長脈衝高參數等離子體運行時間521秒,實驗達成預期,取得圓滿成功!”
聲音落下,全場再度有歡呼聲和掌聲傳來。
“三千萬度狀態下,等離子體穩定運行這麽長時間,這次咱們又破記錄了!”陳懷楚興奮的說道。
楚默心情也很好,笑道:“隻是三千萬度而已,咱們EAST本來就是全世界技術水平最高的非圓截麵全超導托卡馬克實驗裝置,能達到這一步不算難!實際上韓國和我們目前的進展大差不大,甚至可能還會比我們更好一些……我聽說他們的KSTAR裝置已經可以將等離子體加熱到四千萬度,還能運行幾十秒,在溫度上要比咱們走的更遠一些。”
“不過好在差距不大,隻要穩步推進,很快就能趕上甚至是迎頭反超。”
陳懷楚點點頭。
其實在實現可控核聚變的研究上,世界各國的進展都極為接近,沒有什麽本質上的差別,不過走的路線卻有所不同。
在實現核聚變上,從最初提出的雛形到現在,總共有三條路。
磁約束、慣性約束、重力約束。
重力約束又稱為引力約束。
因這條路線走的是模仿恒星實現核聚變的方法,即是需要質量非常大的造物來模擬引力,可人造物根本達不到所需要的最基本重量要求,甚至就算是將整個地球全都捏在一起,也達不到引力約束的條件。
宇宙中的矮行星,便是因為質量不夠,無法進行核聚變從而成為失敗的恒星,可即便如此,它的質量依舊比木星大上數十倍。
可以說,以現有人類的科技水平而言,根本就做不到人造核聚變所需的引力,因此重力約束隻存在於理論和想象,基本上無法實現。
因此在行內又有笑談,走重力約束,無益於寄希望於魔法,除非是瘋了才會往這方麵想。
其次則是慣性約束。
慣性約束乃是采用激光轟擊核原料小球,當激光輸入的能量引爆小球外層的物質後,外層爆炸產生的衝擊波,有一部分會向內傳播,當各個不同方向的衝擊波在小球中心匯聚時,小球中心會被壓縮,進而達到核聚變反應條件。
這種聚變有些類似太陽核聚變,其優勢在於點燃係統所需的能量較低,僅需要小球中心滿足勞森標準即可。
但問題是慣性約束失控幾率很大,很難受控,並且無法保證自持。另外還有一個最致命的問題,慣性約束所產生的核聚變效果並不連貫,單次聚變時間很短,根本無法滿足商業化發電的需求,何況激光耗損太大,綜合來看,其實更適合做武器而不是核電站。
不過目前美國則是采用激光慣性約束。
這倒不是美國傻,而是因為他們就瞅準了慣性約束聚變的一係列技術——這類慣性約束聚變相關的技術,尤其是點火源相關的強束技術,在軍事上有非常重要的應用,強束的輻照效應,本身就可以用來研究核武器的輻照效果。
正因如此,美國才會全力搞慣性約束聚變。
值得一提的是,搞慣性約束聚變的美國勞倫斯·利弗莫爾實驗室本身也是研究武器出身。
最後就是磁約束。
磁約束聚變利用一係列線圈產生磁場,將帶電的原子核約束在一個有限的空間內,並控製約束時間這一因素,再通過其他方式對等離子體狀態的原子核進行加溫和加壓,最終達到勞森標準。
磁約束聚變也有三條路。
分別是仿星器、環形托卡馬克裝置、球形托卡馬克裝置。
仿星器雖說是唯一能夠在實現後有望小型化的路線,但想要實現對材料的要求太高——若是材料能夠跟得上,這是最容易實現的路線,但難點恰恰在於材料。
材料沒有質的突破,仿星器就走不通。
而且傳統仿星器磁場的波紋度比托卡馬克大,這導致運輸水平和高能粒子損失水平高於托卡馬克。
因此仿星器目前已經基本處於被放棄的狀態。
其次是球形托卡馬克裝置。
由於形狀決定了等離子體密度不夠、能量密度不均且球形不好加速的原因,世界各國都並不將其當做主流來發展。
最後便是環形托卡馬克裝置。
這是人類目前在核聚變道路上走的最遠的技術路線,也是最有希望實現商業化的路線,可即便如此,他們距離商業化還有很長的路要走。
能否商業化,是很重要的一個標杆。
蓋因能源是人類進步的核心,遍數古往今來,人類每一次的社會變革和生產力大進步,都是建立在找到了獲取持續性新能源的基礎上。
而人類之所以現在追求可控核聚變,便是寄希望於通過核聚變,能夠找到一條生產無盡能源的道路。
隻有這樣,人類才能再一次解放生產力,並且擁有大量的資源去探索星空,邁向宇宙。
而在磁約束路線上,等離子體物理研究所擁有的環形托卡馬克核聚變裝置,毫無疑問是全世界最頂尖的裝置,在核聚變的探索上,未來也將走的更遠。
“行了,趕快整合實驗數據,記錄備案,等會開會討論。”
劉建為的聲音傳來,打斷了眾人的討論。
小組成員們紛紛有條不紊的記錄著,而陳懷楚也回過神,幫助楚默記錄數據,整合資料。