“陆哥,多谢了!”这是谢谢陆骁,在会议上的鼎力支持,感谢陆哥一如既往对她的信任!
陆骁眉眼间笑意倾洒,“这不是应该的吗?我对吴总,信心十足,这是你给我的信任足够多不是吗!”
简单的聊了下,聊以叙旧,陆骁、吴桐就转而进入正题。他们的时间,基本都是用在了思维碰撞之上,同等境界的两人,沟通起来,思念闪电般的运作,你讲得我立即能懂,我说得,给你带来了灵感火花,这样的碰撞,是一种至臻的进步享受。
“等离子体的研究,我现在有了初步的设计思路,我来给说下!”陆骁拿出他随身带的笔电,打开研发资料,开始给吴桐讲解起来他目前的突破。
等离子体中的粒子具有动能,没有一个强大约束力的束缚,它们会到处运动而散开,
在聚变反应中,有限的磁场,无法给雨全力的还能轰击真空室壁,使等离子体粒子数目及其能量都要损失。
太阳及其他恒星中的热核聚变反应是借助引力场来约束等离子体的。这些星体的质量很大,引力也很大,足以将等离子体约束在一起,进行热核反应。
但地球上的高温等离子体靠弱的引力来约束并使其进行热核反应是不可能的,必须用别的约束方法。
热核聚变研究中约束等离子体的主要方法是磁约束和惯性约束。还有一种堪称热聚变的反义词,的低温等离子体制膜或刻蚀技术中,有时也用磁约束方法来减少等离子体粒子和能量的损失。
不过,低温聚变的技术,目前也是个难关壁垒,其中的难度,比热核聚变从零到有,只高不低,是真正目前还存在与遐想的技术,吴桐在心中做了个记号,等她把热核聚变做出来,冷核聚变将会是她延伸的课题。
对于吴桐来说,项目都是从需求和兴趣出发,兴之所至,全力专研,突破的成就感龙神,是什么都无法比拟的!吴桐喜欢,在这样的领域,一个接一个的山峰,被她翻阅,是让人有种高兴的欣喜蔚然!
“目前国际主流,磁约束是利用磁场与等离子体相互作用将等离子体限定在一定区域的方法。主要是以磁场对等离子体粒子施加的洛伦兹力,可使粒子绕磁力线作回旋运动而被磁场约束住;磁场的磁应力能对等离子体的整体施加宏观力来约束等离子体!
如果等离子体内存在电流,则等离子体电流与其自身产生的磁场的相互作用力箍缩力能使等离子体箍缩,也就是约束起来;磁镜效应可使速度满足一定条件的等离子体带电粒子在强磁场区反射回来,将粒子约束住。
磁约束只能约束垂直于磁场方向上的等离子体,不能约束沿着磁力线方向运动的等离子体”陆骁简单介绍之后,进而进入了他的设想重点。
“说起来,等离子体也是个大湍流问题,我想以宏观定量,确定一个坐标核心,来进行等离子体的计算,这部分数学模型,吴总,是你的拿手好戏,我需要你的帮助!”
第423章 规律
陆骁仔细说着他的想法,湍流现象并非一般流体的专利,等离子体同样会产生湍流现象。而且因为有外磁场的存在,等离子体的湍流,会比一般流体的湍流现象更加复杂,更加难以预测。
“当然没问题,陆哥,需要我做哪些配合?”吴桐没有任何迟疑,一口应下陆骁的邀约,湍流这个板块,于数学的角度上,吴桐玩得相当拿手,毕竟,在NS-方程的上,吴桐的积累,是当之无愧的问鼎世界巅峰。
聚变反应中,等离子体的温度在达到峰值之后将突破上亿度,几乎相当于恒星的内部。目前已知的发现中,没有任何一种材料能阻挡这灼热的能量。但是,万事万物都有相对性,人类的伟大,就在于善用工具,无论是器物意义上的工具,还是知识上的工具。
等离子体约束,就是人类对这种聚变反应进行人为干涉控制的基础,也是整个可控核聚变可控的意义所在。
在仿星器装置的概念,就是利用扭曲的磁场,用强磁场来约束聚变反应,将它们束缚在有限的空间内,让它们远离轨道内壁,从而减少高温对轨道壁的灼烧侵袭。
但是,饶是如此,目前已知的材料中,依然没有多少,能够在这已经算是辐射的温度中坚持太久,还有一个最令世界头疼困扰的原因,就是中子辐射。
不过,这一点儿,已经在吴桐这里即将成为过去式,他们已经有了突破目前局限跨越性的耐高温材料,以及抗中子辐射,抗嬗变的HC-1新型耐热材料,以及应对辐射的设计方案。
托卡马克装置在放电时间上却是陷入了瓶颈。
目前最长放电记录的保持着是华南的“EAST”东方环的102秒,这几乎标志着托卡马克装置这条技术路线在“放电时间”上的天花板,想要将这个天花板抬高一寸,都必须付出昂贵的代价。
现在,基于这个良好基础上,他们需要的,就是一个强大的等离子约束扭曲磁场设计,更好的去控制聚变反应稳定长久运行。
磁场制造的超导材料上,他们有了同步的突破,这一点儿,吴桐已经将数据同步过陆骁,提升的材料数据,也是他们必须要考虑代入的根基。超导材料的突破,虽然还是没能做到室温超导,但是新高温超导材料的突破,已经减少了很多的技术壁垒。
大的磁场意味着大的电流,而电流在通过导体的时候会放释放热量。必须用液氦将导线浸泡,一方面达到超导温度,一方面防止电流热效应导致导线升温,在超导材料跨越性突破后,他们已经可以不需要再为这个问题太过苦恼。
,他们有了更大磁场的材料基础,碳纳米石墨烯导线,就是他们的底气。在超导材料领域,吴桐已经开创了新的先河。他们的磁场约束力量,可以在工程单位面积减少的基础上,同步提升了数倍约束力量。
只是,光是有个磁场,依然是不够的,可控的控,是他们要有足够的办法控制磁场……
当然万幸的是,仿星器装置在设计理念上的优势,使他们只要解决控制问题,就不需要像托克马克装置那样通过欧姆变压器来启动等离子体电流,也不需要考虑扭曲膜、磁面撕裂、电阻壁膜等等问题,相当于把技术难度转嫁到了工程难度上。
“等离子体在仿星器中的运动规律,涉及到相当复杂的等离子体湍流现象的研究,可以说这是关于纳维-斯托克斯方程的诸多研究方向中,最困难也最复杂的一块,感谢吴总,你在NS-方程的贡献,还有通解,让我有了足够的依凭,对这个规律进行大胆设定突破研究!”
陆骁笑着摊手,放在NS-方程未被吴总验证之前,这个问题,将会成为天荒夜谈,他们只能凭借着一次次的失败,在一次次的实验中,摸石头过河找寻规律。但是,现在,他们有了足够的理论依凭工具,虽然一般人很难利用,但是,他同样不是一般人。
NS-方程,在吴桐的证明震撼惊才绝艳世界后,陆骁就在这个板块,结合他擅长的湍流做了深入研究,特别是在吴桐支援授予他通解的权限后,更是突飞猛进。
他在湍流上的不断积累提升,不仅让他在战机上有了更深的感悟,也让这次吴桐邀约他,对仿星器装置中等离子体运动规律进行研究,有了足够的储备底蕴,可以直接下手,挥毫泼墨,短时间内就有了设计规划思路。
“在NS-方程公式和通解的助力下,我这里设定,以原子入等离子体为假设,我们去设定数据,以此为靶向,我对其这里需要你帮我建立完善的数学模型,来进行定义排除干扰!”本事最大难关,最不可控的问题,现在如那绕指柔一般,将要臣服于吴桐和陆骁的设计!
当然,两人也并不会因此自大盲目。做科研的态度,是从始至终的战战兢兢。等离子体从不是一种可以轻忽的东西,高温、高密度一直是它的困扰重心。
“根据雷诺数的公式Re=ρvd/μ,被电磁场束缚的高密度等离子体,拥有较大的雷诺数,任何微小的扰动都会使整个由等离子体构成的体系产生紊乱、不规则的湍流设此雷诺数”迅速地看过陆骁的初步设计,吴桐凝神细细思索了一会儿,抽过草稿纸和笔,就开始推衍,变推衍,边和陆骁继续论证着。
“设定一个满足特定条件的数值给定”
很快,各种玄奥的数学公式,列满了一张张草稿纸,陆骁尽全力跟上吴桐的思维和计算速度,提供着物理角度,等离子湍流的解析,逐步完善着,吴桐笔下,渐渐成型的数学模型。这是他进行下一步的工具和依凭。
等离子体在仿星器中的运动规律,逐步在两人的思想碰撞中,逐步的完善清晰。
第424章 西南
聚变反应中,巨大的能量爆发,等离子体从来不是什么安分的小东西,他们想要将其限制,约束控制在在狭小的定向空间内,真的是一件极其棘手的事情,在不断的研发中,吴桐毫不怀疑,这是她走上研发以来,目前碰到的最艰难的项目。
需要突破的难关壁垒,从理论上到材料上,再到工程上一项项关隘,近乎多得数不胜数。研发工作,理论先行,若是有个完善的理论作为依凭,都能对整个核聚变工程,带来非同凡响的意义。
一切的科研进步,都是基于理论进步的基础上。理论的力量,就是如此厥功至伟。
吴桐和陆骁沉浸在互为对碰讨论的研发中,就是想要,基于特定装置的等离子体,打破目前可控核聚变的瓶颈,建立起一分可以作为足够清晰依凭理论规律依据,打造一个可靠简洁的理论模型,最终转化为控制磁场的超级程序。
“还是需要一次切实的聚变反应,方便我们来收集数据!”数天后,吴桐盯着手上经过不断讨论推演,构造成型的数学模型,略带一丝遗憾感慨道,他们已经几乎摸到了目前的上限,似乎就差一张窗户纸,就能捅破目前的束缚。
但是,这层窗户纸,看似轻薄可透,却还是需要足够的力量积蓄,才能真正的捅破那层薄纱。
吴桐介入聚变项目研究,之前国内的收集的海内外聚变项目资料,各种数据,她的权限足够,在聚变项目立项前的积累上,她都做过足够的专研学习和研究。
基于这些数据资料的基础,吴桐甚至在推衍空间内,做过了完善的聚变反应模拟。只是,纸上谈书终觉浅,吴桐觉得,她还是需要一次,实实在在,亲临现场的聚变反应参与,收集更精密的数据资料填充。
“好在,我们即将迎来一次真正的聚变观摩!”陆骁失笑,他们这研发速度,放眼世界,已经足够迅猛。
吴总这是一贯研发迅速,很多情况下,她在不需过多试错,就已经凭借强大的理论基础,推导出了唯象模型,以足够的理论设计,计算涵盖,指导研发进程,基于吴总的天赋,这个速度,是相当的迅速,她或许,已经习惯了这样的速度,才会觉得,目前的研究进度,仍然让她有些憾然。
“就等贺院士通知了!”一次聚变反应的启动,由来不是小动静。他们需要,足够的时间,去等待时机的成熟,这种情况下,真不是他们着急,就能立即安排执行的。
毕竟,聚变装置,诺大的工程,每一根导线,每一个部件,但凡有丁点误差,都有可能造成事故的产生,毕竟,无论是仿星器装置,还是涂卡托卡马克,在点火完成提温后,里面发生的,都是超过一亿的高温,慎重,是必须要的精确!
饶是贺院士说是西南研究所已经基本做好准备,需要再做细致的实验前检修,这个过程,真得着急不得,等真正可以进入托卡马克装置点火实验,已经是一周后的事情了。
“吴总,向您汇报,我们的SST-1,已经做好了全部准备,随时可以点火!”贺院士汇报过来的消息,对于目前亟需一场聚变反应,用以观摩切身感受,收集更多鲜活数据填充模型,且附带对材料进行校验的吴桐,真不亚于天籁之音,仙音悦耳。
“好的,贺总,辛苦您和西南研究所上下研发人员,我这就准备出发!”吴桐没有过多废话,干脆利落的就将出发的指令,下达给这次的额随行人员,同时沟通褚恒元,对接出行。
在确定万全准备好后,吴桐带队,一行人奔赴西南,与此同时,金乌工程,也在留守的万院士督管下,各单位紧锣密鼓的研发设计制备中。
从那次开完首次部署会后,后面的细分会议,更是接连不断,在万院士和和贺院士两位经验丰富的元老安排下,各个研发任务,由整化零,一项项细分安置下去,交给对应的小团队进行研发。同步的,整个研发进度,每日都有汇总,提交到金乌工程最头部的三位总设计师以及总工程师手中。
吴桐虽然没有完全亲临一线每一个研发小组,但是对于项目的研发进度,却是了若指掌,以吴桐为核心的绝对攻坚团队,也已经做好了,哪个小组进度不顺,遇到无法突破难关,随时支援的准备,有效的指点,更是已经在不经意的执行之中。
以及,对于不负责、走入歧途,安排不合理小组,随时叫停的心理。
当然,能经过安全部门调研、以及科研部门认可,借调过来的项目组成员,基本都是正干且骨干的优良研发人员,特别是,真正对吴桐信服,凝聚力日渐浓厚的基础中,目前整个封闭研究区的研发氛围,还是十分的良好、积极,热火朝天。
褚恒元早就做好了吴桐一行随时出行的前置准备,在吴桐对接过来后,只半个小时的时间,就做好了一切出行安排,并且,前来护送接机,做好足够保护安排的车辆,已经在研究所的楼下停驻,吴桐一行带着准备好的材料,前后登车,车队有序启动,护送吴桐前往专机,直飞西南。
西南核物理研究所,这是贺院士的主场,进入后,他只对沿路的布局做了简单介绍,吴总不会在这里停留太久,他们没必要为了了解周围环境,浪费太多时间。
知道吴桐最关心的是什么,他径直带着吴桐,前往SSI-1所在之处。指着前方蹲伏堪称巨兽的大家伙,骄傲的为吴桐介绍:“吴总,这就是我们西南研究所,倾尽全力,借助上面支持,打造的超导托卡马克聚变装置!”
这个聚变装置,对于贺院士来说,意义非同一般,可以说是凝聚了他们西南研究所上下几代人的心血,可以说,比他自己孩子的份量,对于他来说,都要来更重要!他这大半生,都在为此而汲汲努力!
第425章 战损
看到眼前偌大的装置,多少先辈们一代代心血的凝结,才有了眼前这尊大家伙的诞生,这是继东方环之后,国内再有的进步创举,吴桐为聚变领域先行者们的执着奋战致敬。
来回穿行,做着最后核验的工作人员,吴桐带来的材料,在这最后的过程中,被贴嵌到第一壁上,等待着点火试验,进行中子辐射和耐热的测验,吴桐也在等待,真正的聚变数据,虽然这次点火,依然是以秒做单位,但是,对于吴桐和陆骁的约束研究来说,依然具有参考意义。
观测室内外,作为总控的贺院士以及研究所所有工作人员严阵以待。
“轨道密封性检测正常!”
“充填保护气体!”
“保护气体充填完毕,开始测压程序!”
“……”
“达到超导临界温度,电路充能完毕!”
“磁场运行状况确认正常!”
“所有流程执行完毕,请求点火!”
听完了各研究组的汇报之后,贺院士立刻下达了实验启动地命令。
“预备,点火!”
磁体电流达到15kA的瞬间,晶闸管快速开关关断,磁体电流转移至第一级耗能电阻上,产生2400V电压,使真空室中的气体被击穿,从而产生等离子体。
透过监测仪器,他们从屏幕上可以看到,淡红色如蛛网般蔓延开来,大致约束在一个环形的范围,起步就是百万度的高温,随着贺院士的指挥升温,逐步冲击向一亿进发。目前,国内外,能够让反应温度冲上这个数的,并不多。
虽然在这个温度下,只维持了数秒,仿佛就几个呼吸之间,报警器就轮番响起,做好预警措施的工作人员随之做好冷却停止操作。
“我们能做到的,还是有极限,若是我们的SST-1,能够换上吴总你刚研发的超导导线,我有信心,让这个时间翻个倍都没问题!”若是能连内壁材料也更换,他就更有信心了!
自打进了金乌工程项目,深入了解了,吴桐做得材料突破,贺院士就十分对跨越性的材料成果心水不已,若是他们之前搞聚变,能有这样的材料助力,他们何愁一年年没有大步进展的成果。材料,实在是困扰着他们进步的首要问题。
吴总在材料上有天赋,实在是他们聚变人的福音。只是,如今吴总有了金乌工程,若是金乌真能成立,他们这些备选项目,肯定都要收缩战线!虽然或有成为弃子的可能,但是能看到中华聚变项目的飞跃进展,他们肯定会与有荣焉的骄傲!
“已经很好了,您们都是先行者,最起码,在面向国际的时候,您们的努力,就是咱们国家的底气,不落下风,不被动的底气!”吴桐这是真心称赞。
国际那些大鲨鱼,又不是善心圣母,他们允许中华的加入,一是迫于中华如今崛起,经济体量激增。作为联合五常,没有人可以忽视。
二则是,他们想要从国内扣钱,但是又想用钱又不想国内掌控话语权太多,在最开始的时候,国内肯定十分被动。但是如今,随着国内科研工作者的努力,中华在国际上的话语权,杠杠硬!
因为,他们后盾底气十足,不需要再以过分的谦和示人,有了翻桌的底牌。科研的进步,永远是国内发展的第一生产力,吴桐如今,深深理解了这句政治书上,第一课就开始学期的方针话语。
“哈哈谢吴总的认可,不过,后面聚变项目,未来要看吴总创造奇迹了!”贺院士温厚一笑,眉眼是放松的释然。
他们能力有限,只能做到这一步,但是不代表,国内就只能受他们限制,感谢上苍眷顾,让他们有吴桐这样的卓越天才学者,只短短的时间内,就已经有了两三项困扰世界的重难关突破,且还有了清晰的聚变思路,他们如今跟着吴桐做项目,希望可是比他们当时自行研发,要大多了!
他是真的,希望能够顺利看见奇迹诞生!
“冷却需要一段时间,等到装置冷却足够,我们就立即取出来材料样本做检测,这边的监测仪器,也都是齐全的,应该能和吴总实验室里的检测结果不会有太大出入!”贺院士轻声和吴桐交代着,吴总研究所的仪器,一些列几乎可以说是国内顶配的存在,他们这里肯定是不能完全类比。
若是搁以前,肯定眼馋的他们去磨上面,给他们也务必配上。没有一个好研究人员,不希望自己能有更好装备的!
但是,这会儿,见证过吴桐真正的实力之后,贺院士深深觉得,上面就是上面,眼光卓绝,早早下了本钱,将吴桐留在国内,给足了基础配置,让吴桐能够尽可能的发挥才能!
他们才有了能够跟随吴桐,见证奇迹的可能!
“好的,吴院士,听您的安排!”吴桐颔首,那么高的温度,等待降温,也需要点儿时间。不然,任何人和材料,在接近核聚变的中心温度,都要做好气化准备,目前还没有任何材料或者事务,能够承受得住聚变核心上亿度以上的温度。
保护一线科研人员的安全,这是必须要的。吴桐,还没有需要科研人员,燃烧自己贡献的需求,未来也不会有这样的无理需求。
等到装置完成冷却降温后,工作人员穿着防护服,将之前放入的样本一一取出,密封保存,送入了专门的检测实验室内。
一边等待着检测最终结果,贺院士一边关心着自己研究所大家伙的目前现状。降温完成了,他们也能对装置整体进行探伤检查。
“SST-1现在情况怎么样?”他们之前做实验,并没有太多次直接冲击一亿高温这个界限,很显然的问题,目前第一壁的材料,无法承受得起那么高的温度冲击和中子辐射。这不是他们不想玩更高温度,而是现实表明,他们做不到经常去玩。
这一次,上来就挑战极限温度,他估计,SST-1,估摸着受损不会小了。
第426章 突破“结构材料内部出现了中度膨胀,辐射损伤检测正在做,第一壁,出现了不可避免的脆化”负责报告的工作人员忍不住苦笑,他们这一把,可真的是玩大了!