第210章 熱核聚變的未來?!
他心通：我能看到萬物數據 作者：鹿遊天下 投票推薦 加入書簽 留言反饋
主要原因就是材料技術不過關！
這一切都要從熱核聚變的基本原理說起。
現在比較常見的熱核聚變是將輕核(主要是氫的同位素氘和氚)加熱到數億度高溫，使其聚合成較重的原子核，同時釋放出巨大能量的過程，太陽的發光發熱和氫彈爆炸就是這樣的原理。
聚變能的特點是：第一，聚變反應釋放出大量的能量，一升海水中的氘通過聚變反應可釋放出相當於300升汽油燃燒的能量。
第二，聚變資源儲量十分豐富，地球上海水中所含的氘，如果用於氘氘聚變反應可供人類用上億年，而用於產生氚的鋰在地球上也有比較豐富的儲量，可供人類用於聚變反應幾萬年。
第三，聚變的反應產物是比較穩定且無放射性的氦。考慮聚變能固有的安全性、環境的優越性、燃料資源的豐富性，聚變能被認為是人類最理想的潔淨能源。
那問題來了。
如何讓這兩個輕核進行聚合反應呢？
要使兩個原子核發生聚變反應，必須使它們彼此靠得足夠近，達到原子核內核子與核子之間核力的作用距離，此時核力才能將它們“粘合”成整體形成新的原子核。
據實驗資料估計，要使兩個氘核相遇，它們的相對速度必須大於每秒1000公裏。此時單個氘核具有巨大的動能，對於一團氘核整體而言，則具有極高的溫度。
兩個氘核產生聚變反應時，溫度必須高達幾億度。氘核與氚核間發生聚變反應時，溫度也須達到一億度以上。這種在極高溫度下才發生的聚變核反應也稱熱核反應。
在如此高溫下，物質已全部電離，形成高溫等離子體。開發利用核聚變能源首先必須產生一團高達上億度的高溫等離子體。
那問題又來了，如何讓這兩個氘核原子進行高效、穩定、可控的碰撞，也就是將核聚變進行可控化呢？
那就隻有一個方法，那就是充分的約束。
這個方法是指將高溫等離子體維持相對足夠長的時間，以便充分地發生聚變反應，釋放出足夠多的能量，使聚變反應釋放的能量大於產生和加熱等離子體本身所需的能量及其在此過程中損失的能量。
這樣，利用聚變反應釋放出的能量就可以維持所需的極高溫度，無需再從外界吸收能量，聚變反應就能夠自持進行。
但想要達到這種技術的使用前提，就必須先要達到極高的溫度。
上億的溫度！
隻要溫度足夠高！等離子體的熱運動速度就會越快！
但光速度快還不行，因為熱療離子像無頭蒼蠅一樣到處亂撞的話，這樣的效率還是非常的低，沒有辦法達到高效、穩定的聚變！
所以還必須使用其他方法，來保證這些等離子體能夠按照我們想象的方向進行運動，從而有效的增加反應的幾率。
這也是可控核聚變目前為止最核心的技術。
一個是保持溫度的容器，另外一個是約束離子的方法。
與之相對應的，那就是一個是耐高溫、耐熱衝擊材料！
而張旭他們研究出來的這個材料，就是一個耐高溫、耐熱衝擊材料，而且數值比較驚人，遠要比上麵領導特別重視，甚至因此專門成立了明泉電子科技那家公司生產的那個材料，要更加的出色。
明白了他們研究出來的新材料的重要性後，孫寧趁著張旭看資料的間隙，跟吳教授繼續打聽另外那個材料的消息。
吳教授也是覺得自己閑著也是閑著，就跟孫寧粗略的說了一下。
另外一個限製熱核聚變的材料那就是之前炒的沸沸揚揚的常溫超導材料！
畢竟可控核聚變，左右不過就是用燒開水的方式，燒太陽唄。
隻是爐子裏麵的核心成為了兩個輕核原子，而水隻不過是進行能量轉化的一種媒介了。
“雖然我已經從前沿科技研究領域退下來七八年了，但是地球科研界每一期與材料物理有關的權威性雜誌，我還是會每一期都迴去看的。”
吳教授接著說道，隻不過說起這些話的時候，他又想起了當年自己在實驗室揮灑汗水的那些日子。
“這幾年就因為這種材料，國際上相關的科研領域鬧出了很多事情，前幾年羅徹斯特大學就發表的一篇重磅論文，他們的研究人員創造出一種氫化物材料，首次在高達 15 攝氏度的溫度下，觀察到常溫超導現象，這個話題當時就在相關的研究領域掀起了不少的浪潮，但···研究人員創造出的常溫超導材料，也有存在一些嚴重的限製，並不能夠應用在熱核聚變裝置的建造上麵。”
說到超導材料，在可控核聚變的技術攻關中，常溫常壓超導材料要比耐高溫材料更為重要，當然這種話，吳教授肯定是不會說出來的。
畢竟就算是燒開水，就算隻有蓋子（常溫常壓超導材料），沒有壺身（耐高溫材料）這個行為也沒有辦法進行的。
當然這個壺身無論如何也不可能是實體的，因為沒有任何耐高溫材料，能夠扛得住上億度以上的高溫！
上億度！
這和太陽的溫度差不多了！
想要達到這麽高的溫度，隻能夠通過各種引力場、慣性力場、磁場等一些看不見的無形的手，才能夠將熱核反應約束在一定的區域內。
“現在適合可控核聚變的約束方式，是使用常溫常壓超導材料，打造而成的磁約束裝置，現在國際上已經有經過驗證的，切實可行的可控核聚變的“壺身”。”
“現在國內已經有了一座可控核聚變裝置，可以實現穩定放電，但無法長期保持穩定，甚至是時間上隻能堅持一點點，如果有了常溫超導材料，實現可控核聚變，那完全是指日可待。”
一旁的孫寧似懂非懂的點了點頭，雖然這些內容涉及可控核聚變這麽高深的問題，但好在吳教授的表述方法比較簡單，孫寧還是能夠聽懂的。
這一切都要從熱核聚變的基本原理說起。
現在比較常見的熱核聚變是將輕核(主要是氫的同位素氘和氚)加熱到數億度高溫，使其聚合成較重的原子核，同時釋放出巨大能量的過程，太陽的發光發熱和氫彈爆炸就是這樣的原理。
聚變能的特點是：第一，聚變反應釋放出大量的能量，一升海水中的氘通過聚變反應可釋放出相當於300升汽油燃燒的能量。
第二，聚變資源儲量十分豐富，地球上海水中所含的氘，如果用於氘氘聚變反應可供人類用上億年，而用於產生氚的鋰在地球上也有比較豐富的儲量，可供人類用於聚變反應幾萬年。
第三，聚變的反應產物是比較穩定且無放射性的氦。考慮聚變能固有的安全性、環境的優越性、燃料資源的豐富性，聚變能被認為是人類最理想的潔淨能源。
那問題來了。
如何讓這兩個輕核進行聚合反應呢？
要使兩個原子核發生聚變反應，必須使它們彼此靠得足夠近，達到原子核內核子與核子之間核力的作用距離，此時核力才能將它們“粘合”成整體形成新的原子核。
據實驗資料估計，要使兩個氘核相遇，它們的相對速度必須大於每秒1000公裏。此時單個氘核具有巨大的動能，對於一團氘核整體而言，則具有極高的溫度。
兩個氘核產生聚變反應時，溫度必須高達幾億度。氘核與氚核間發生聚變反應時，溫度也須達到一億度以上。這種在極高溫度下才發生的聚變核反應也稱熱核反應。
在如此高溫下，物質已全部電離，形成高溫等離子體。開發利用核聚變能源首先必須產生一團高達上億度的高溫等離子體。
那問題又來了，如何讓這兩個氘核原子進行高效、穩定、可控的碰撞，也就是將核聚變進行可控化呢？
那就隻有一個方法，那就是充分的約束。
這個方法是指將高溫等離子體維持相對足夠長的時間，以便充分地發生聚變反應，釋放出足夠多的能量，使聚變反應釋放的能量大於產生和加熱等離子體本身所需的能量及其在此過程中損失的能量。
這樣，利用聚變反應釋放出的能量就可以維持所需的極高溫度，無需再從外界吸收能量，聚變反應就能夠自持進行。
但想要達到這種技術的使用前提，就必須先要達到極高的溫度。
上億的溫度！
隻要溫度足夠高！等離子體的熱運動速度就會越快！
但光速度快還不行，因為熱療離子像無頭蒼蠅一樣到處亂撞的話，這樣的效率還是非常的低，沒有辦法達到高效、穩定的聚變！
所以還必須使用其他方法，來保證這些等離子體能夠按照我們想象的方向進行運動，從而有效的增加反應的幾率。
這也是可控核聚變目前為止最核心的技術。
一個是保持溫度的容器，另外一個是約束離子的方法。
與之相對應的，那就是一個是耐高溫、耐熱衝擊材料！
而張旭他們研究出來的這個材料，就是一個耐高溫、耐熱衝擊材料，而且數值比較驚人，遠要比上麵領導特別重視，甚至因此專門成立了明泉電子科技那家公司生產的那個材料，要更加的出色。
明白了他們研究出來的新材料的重要性後，孫寧趁著張旭看資料的間隙，跟吳教授繼續打聽另外那個材料的消息。
吳教授也是覺得自己閑著也是閑著，就跟孫寧粗略的說了一下。
另外一個限製熱核聚變的材料那就是之前炒的沸沸揚揚的常溫超導材料！
畢竟可控核聚變，左右不過就是用燒開水的方式，燒太陽唄。
隻是爐子裏麵的核心成為了兩個輕核原子，而水隻不過是進行能量轉化的一種媒介了。
“雖然我已經從前沿科技研究領域退下來七八年了，但是地球科研界每一期與材料物理有關的權威性雜誌，我還是會每一期都迴去看的。”
吳教授接著說道，隻不過說起這些話的時候，他又想起了當年自己在實驗室揮灑汗水的那些日子。
“這幾年就因為這種材料，國際上相關的科研領域鬧出了很多事情，前幾年羅徹斯特大學就發表的一篇重磅論文，他們的研究人員創造出一種氫化物材料，首次在高達 15 攝氏度的溫度下，觀察到常溫超導現象，這個話題當時就在相關的研究領域掀起了不少的浪潮，但···研究人員創造出的常溫超導材料，也有存在一些嚴重的限製，並不能夠應用在熱核聚變裝置的建造上麵。”
說到超導材料，在可控核聚變的技術攻關中，常溫常壓超導材料要比耐高溫材料更為重要，當然這種話，吳教授肯定是不會說出來的。
畢竟就算是燒開水，就算隻有蓋子（常溫常壓超導材料），沒有壺身（耐高溫材料）這個行為也沒有辦法進行的。
當然這個壺身無論如何也不可能是實體的，因為沒有任何耐高溫材料，能夠扛得住上億度以上的高溫！
上億度！
這和太陽的溫度差不多了！
想要達到這麽高的溫度，隻能夠通過各種引力場、慣性力場、磁場等一些看不見的無形的手，才能夠將熱核反應約束在一定的區域內。
“現在適合可控核聚變的約束方式，是使用常溫常壓超導材料，打造而成的磁約束裝置，現在國際上已經有經過驗證的，切實可行的可控核聚變的“壺身”。”
“現在國內已經有了一座可控核聚變裝置，可以實現穩定放電，但無法長期保持穩定，甚至是時間上隻能堅持一點點，如果有了常溫超導材料，實現可控核聚變，那完全是指日可待。”
一旁的孫寧似懂非懂的點了點頭，雖然這些內容涉及可控核聚變這麽高深的問題，但好在吳教授的表述方法比較簡單，孫寧還是能夠聽懂的。