接下来,还有约束聚变反应堆的磁场强度问题,磁场强度与等离子体的控制密切相关,如今综合性能最佳的低温超导材料是 Nb3Sn线材,它能在 4K的低温下稳定产生 10T左右的强磁场,但是,继续再进步难度非常高,铌基合金(Nb3Sn)能提供更强的磁场,但是YBCO其实属于陶瓷的一种,不好加工,在超强磁场的鲁棒性也不如铌基合金。
还有防护问题:在裂变堆中,铀?235产生的中子平均能量为2兆电子伏特,而聚变则是14.1MeV,大约高一个数量级,裂变堆有一个1米厚的水泥安全壳,按线性计算一下,聚变堆要10米的水泥安全壳,那大概是个金字塔了,另外,等离子体里的氘氚氦能量也不小,是磁场把它们束缚了,可是,磁场束缚不可能是完美的,总有那么一小撮逃出束缚,如何防护?又是一个大难题。
除此之外,就是造价了。
国际热核聚变反应堆ITER已经花了300亿美元,还没开始氘氚实验,也不知道最后实际预算要超支多少倍,他们研制的这个TER设计聚变功率是50万KW,另外,ITER本身不能发电,假设它就是能发电,发电效率为40%,那么聚变堆发电功率200MW,单位造价150000美刀/kW。这个价格相比裂变堆相比(目前裂变堆单位造价大约在2000美元/kW左右),贵得离谱,聚变堆大约高出了75倍。
所以,距实现可控核聚变的商业化,还很遥远啊!
“沈教授,第一壁材料的造价贵不贵?是哪家公司生产的?”这时,人群中有个声音询问道。
“是啊!性能这么优异的材料,是哪家公司制造的!能量产了?”
“太了不起了!必须好好为其宣传一下。”
……
他的话音一落,当即引起了众人的热捧,追问纷纷。
“第一壁不是国企,也国家科研单位研制的,而是一家私人企业-星宇材料,确实非常厉害啊!”沈仕友教授环视众人,笑着感慨,介绍道:“它的造价也不贵,每吨三十万RMB左右。”
可控核聚变的第一大难题,莫过于第一壁材料了。
在氘氚聚变中,中子带走了14.1MeV的能量,对应速度相当于光速的17%,这么强的中子,只要一个打在普通物质1-10eV的化学键能上,足以破坏上百万个普通的化学键,就像水滴撞两千响星际鞭炮似的,所以聚变堆的第一壁要寻找并制造出一种材料,它必须容易加工、有良好的焊接性、耐500摄氏度以上高温、耐超强磁场、还要耐得了14.1MeV中子的冲击、具有极小的D、T、He滞留、还要在上述极端恶劣环境中长时间保持自己的力学特性、不能崩解污染氘氚等离子体等等,最后,造价还不能太贵,能单项满足上述条件的材料有不少,但是,要同时满足所有条件,这种材料的结构简直难以想象。
然而,就是这样的困境下,星宇材料却成功研制出了这种特殊结构的材料,它们的研发能力强大的令人难以置信。
“竟然是私营企业,研发这种材料要耗费多少钱啊!他们竟然舍得投入研发!”
“星宇材料,是星宇科技的关联企业吧!公司老板-李洛,他可不缺钱!”
“原来是他啊!这就难怪了。”
“没想到他这么厉害,材料领域也能给他弄出成绩来。”
“据说,他掌握了一个超强人工智能,所有科研创新方面才有这么高的效率,我们这个项目能不能蹭一下他的人工智能。”
……
知道了‘第一壁’材料提供方是星宇科技的老板-李洛之后,众科研工作者你一言,我一语,纷纷热烈讨论开来。
很快,泸州核聚变实验中心,成功完成聚变点火实验的消息迅速捅到新闻媒体上,一时间,吸引了无数媒体工作者报道,转载相关新闻。
“我国聚变反应实现重大突破,聚变反应点火实验持续1小时20分,完成相关的放电实验,‘第一壁’材料实现重大突破,距完全可控核聚变实现又迈进了一大步。”
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