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栖霞山可控he聚变研究院中,站在实验室内,徐川看着显示屏上的图像和数据。
而在实验室的一侧,还有着一间隔离实验间。
在那里面,扫描电镜、金属原位分析仪、质谱分析仪等设备正在分析着设备中的材料。
破晓聚变装置第二次的极限实验,创造的不仅仅是两小时的高密度等离子ti运行记录,还有一次氘氚原料聚变点火运行实验。
真正的氘氚原料聚变点火运行实验,带来的数据与价值,不是氦三与氢气模拟高密度等离子tiliu运行能比的。
后者尽guan同样能在温度、密度等方面接近前者,但终究是没法发生聚变现象的。
而前者,哪怕仅仅只有一毫克的量,却能zuo到真正的氘氚聚变释放能量,释放中子,提升等离子ti的温度,扰luan等离子ti运行等等。
这些都是氦三与氢气模拟运行所无法zuo到的。
尤其是第一bi材料的中子辐照损伤,这是可控he聚变中继控制反应堆腔室中的高温等离子ti湍liu的下一个世界难题。
第一bi的材料不仅仅要面对反应堆腔室中上亿度的高温氘氚等离子ti,还要面对氘氚原料聚变过程中产生的中子束。
除此之外,第一bi材料可能甚至还要承担氚自持的功能。
DT可控he聚变的两zhong原料分别是氘和氚。
氘元素在地球上的han量ju大,光是海水中就蕴藏了大约40万亿吨的氘,制取也相对简单很多。
但相比较氘来说,氚在地球上的存储量就相当稀少了。
全球自然资源中的氚存量几乎少到可以忽略不计了,自然界的存量只有3.5千克左右。
而目前各国对氚原料的存储,所有的国家加起来也不超过二十五公斤。
一方面是氚会自主的发she1bshe1线而衰变,半衰期仅有12.5年的短暂时间。
另一方面则是制备它一般都只能通过he反应。
目前在工业上制备氚,主要是利用反应堆的中子,采用锂-6化合wuzuo靶材,生产氚,然后利用热扩散法,使氚富集至99%以上再收集保存。
而中子束不可控,再加上he裂变堆中产生的量也不大,所以产量很低。
因此在可控he聚变技术中,如何让氚保持自持循环,同样是相当关键的问题之一。
或许有人会觉得可以利用粒子加速qi来加速中子轰击锂材料制造氚原料,但有这zhong想法的,老实说基本都是高中没认真学习wu理的。
中子不带电子,加速qi的磁场对它gen本就没任何作用。
要是磁场能约束中子,可控he聚变反应堆第一bi的材料也不至于那么难找了。
好在氘氚聚变过程中会产生大量的中子,如果利用中子来轰击锂-6化合wu靶材,在理论上是可以维持氚自持的。
而在上次破晓聚变堆的运行中,徐川就zuo了这样的实验。
在第一bi上面,他让人安装了锂-6化合wu靶材、钨合金、钼合金、石墨、碳复合材料、铍合金等各zhong材料片。
其中锂-6化合wu靶材材料是用于测试在氘氚聚变过程中,释放的中子是否真的能如同理论上一样轰击锂材料产生足够的氚原料。
而其他的材料,则是为了寻找最合适的第一bi材料。
中子辐照可不是闹着玩的东西。
就目前而言,它能对大bu分的材料,对绝大bu分的金属材料都产生极qiang的嬗变作用。
这不仅会破坏材料的结构,还会如同发泡剂一般,将材料变成极为脆弱的泡沫。
想象一下,一块和泡沫箱一样厚的钢铁,被你用手轻轻一掰就碎成了渣子是什么gan觉?
可控he聚变反应堆中的中子辐照就能zuo到这一点。
事实上情况也正是如此,尽guan上次破晓聚变装置使用的氘氚原料只有一毫克,但在聚变过程中产生的中子依旧对这些bu署在第一bi上的各zhong测试材料产生了不同程度的损伤。
不过值得高兴的是,锂-