我靠内卷获得黑科技 第35章 神光装置，点火开始
虽然陈渊拿出了惯性约束有力的数据依托。
但对于大部分不知情和偏执的人来说仍旧不能理解他的做法。
毕竟明眼人都知道磁约束研究更成熟，可能性更大，就他非要另辟蹊径。
这自然谁都不能怪。只能怪眼界不同，而陈渊拥有比他们更超前的眼界。
就好像当时马爸爸非要死磕网购一样，不被众人理解，但最后用实际行和时间打脸了那群质疑的人。
“其实目前人类是掌握了可控核裂变的，但是在裂变堆里中子的数量很关键，需要中子来‘引火’当然也需要适当控制中子数量来减速！”
陈渊在实验室里解答着裂变核心。
他的话让周围的研究员们纷纷投来目光。
有人在这时说道：“但聚变堆里中子就完全是个没有用的东西，一来不带电无法控制，二来会导致材料嬗变，还会导致放射性变成难以处理的放射性材料！”
“你是想说可控核聚变虽然很难会产生核废料较为清洁，但并不代表它不会产生核辐射对吗？”陈渊很快就猜出了对方所想。
那人沉默了，沉默即是默认。
他们可不想在陪同陈渊研究的过程中忽然遭到核辐射。
“之所以出现这种原因其实也很简单。”
“可控核聚变！”
“说穿了。”
“就是利用氢的同位素氘和氚进行加热加压的融合，去掉其中的电子，形成全新的等离子体，并且融合后会诞生一个新的氦核子，过程会释放大量热量，和一颗中子。”
正如陈渊说的那样。
那么人类需要的正是释放出的热量用来烧开水，而中子这东西，没什么用。
可控核聚变的原理一句话就能阐述，简单吧？
但想要完整的实现这个过程，却非常困难。
且不提其他老生常谈的问题，就说如何长时间保持能量有效释能释放，那都够人类再琢磨个几十年的。
但凡说哪个国家开展的可控核聚变项目能够让q值达到1，那么估计全世界的国家求者都要给它当小弟了。
至于陈渊所开展的激光惯性核聚变装置，相比起托卡马克单纯的是制造一个可控发电装置，后者更像是人工制造一颗恒星。
托卡马克利用的是高温来催化聚变反应，激光惯性约束主要还是用的高压。
实际上太阳聚变就是利用的内部高压。
原理也很简单，将氘和氚放入一颗米粒大的靶丸中，利用激光从不同方向照射，会在靶丸上形成一个等离子体烧蚀层。
最后这个烧蚀层会爆炸，向外喷射膨胀。
同时对靶丸中心产生巨大的反作用力挤压聚变燃料。
这个挤压过程就是叫惯性约束的原因。
毕竟反作用力本身就是惯性的一种。就像飞机喷射燃料产生的动力将其往前助推一样。
而被高压挤压的氘氚原子会迅速加热压缩，直到达到核聚变反应——释放高温，释放中子。
所以，本质上，不管是磁约束还是激光惯性，无非是促使聚变反应达成的手段而已。
只不过激光惯性约束也不是那么简单，因为它需要让聚变燃料的热度达到5800万度，燃料密度达到226克每立方厘米。
或许激光惯性约束需要的温度可以不用像托卡马克那样动不动就一亿度高温，但后者不管是温度还是密度都远远超过了太阳核心的1500万度和150克每立方米的密度。
如果能让它足够热，密度足够大，速度足够快，并保持足够长的时间，核聚变反应就会开始自我维持。
但它的困难不仅仅是要保证靶室耐高温和高压，同时还要保证激光照射靶丸的误差，甚至是整个激光启动之前流窜进靶室的误差都不能太高。
激光是很重要的，不像托卡马克，激光惯性约束装置会有几个足球场大，并且因为其特殊的反应方式。
真正发生聚变的反应堆可能不到十米宽，剩下的大部分全是输送能量进激光器的能量管道，让超200束激光流窜进入靶室。
所以基本上不管是哪种聚变方式都有属于自己的问题，但总归是离不开材料学。
激光点火装置用惯性约束，脉冲性的能量释放，能承受短短的一瞬间就好。
但点火舱室能承受更高的高温自然是越高越好。
所以整个靶室的设计由三层星岩超导材料组成，最外层加装有环形液氮冷却系统。
在激光点火向外释放短暂热能后，冷却系统会立即时刻降温。
而对于舱室材料的选择，无疑是星岩材料。
只是材料承受的温度取决于两点，一个是材料吸收热量的速度，即所承受的热流密度（单位时间单位面积所承受的热量），另一个是材料的散热速度。
吸热越快，或散热越慢，材料的温度就越高，反之亦然。
聚变堆中等离子体温度虽然高，但密度并不是很大，因此材料吸收热量的速度并没有你想象的那么夸张。
另外面向等离子体部件通常都是热导率较高的材料，并在关键部位辅以水冷或氦冷，用来加快散热速度，确保材料不至于过热。
也就是说，平均而言，材料内表面只比外表面高100多摄氏度。
而金属钨的熔点足足有3000多摄氏度，只要外表面的做好冷却，这点温度差不足以造成材料的损伤。
陈渊自言自语一大堆，他自然是没注意到周围人的表情。
这帮研究员一个个眼睛瞪得老大，嘴巴呆滞地张开着显然都能放出一颗灯泡了。
“你确定这是个大一新生吗？这丫的是个懂王吧。”
“额……恐怖如斯，现在大一就开始内卷了吗，连这些都学？”
“现在看来，如果是他的话……说不定还真的能带着我们成功攻克可控核聚变难题！”
系统后台，陈渊又获得了不少的怨念值。
他会心一笑：“当然，上面都是在讨论稳态条件下的平均热传导。”
“实际上，不同部位承受的热流密度并不一样，不过应该不会有数量级的差别。”
“此外，如果等离子体的控制不够稳定，会出现类似于太阳耀斑一样的爆发，在短时间内释放出大量热量也就是十倍+的热流密度。”
“来不及通过热传导释放出去，导致材料的局部温度过高，发生表面融化，或是热应力过大产生裂纹等，这类瞬态的热冲击才是比较令人头疼的。”
“那我们该怎么办？”这时有人似乎完全把陈渊当成了救星。
陈渊很装逼地说了一句：“很简单，我早已经解决了这个问题。”
历经了三个月的研究后，大国启动了国家实验室那台尘封已久的惯性激光聚变装置。
这也是陈渊首次启动了神光计划。
存放微型惯性激光聚变装置的有三个房间，其中装置在最中间的房间里，摆放着一颗巨大的金属球体。
它的表面有很多凸起，有点像不带玻璃的舷窗，内部的结构比较简单，有八个激光发射器对准中央的位置调节器，上面是用来放靶丸的。
至于左边的房间透过玻璃口看排列着很多激光管道，用来输送能量到点火室。
至于右边则是点火控制室了。
陈渊非常小心的将制造好的氟化氪聚能脉冲激光器换了上去，只替换了主要输出能量的激光口。
他向几人介绍道：“其实它的组成很简单，一个高电流高压脉冲电源来为大面积阴极提供负电势，一个产生电子束的阴极，一片薄压片将电子束内的真空二极管与激光器气体分隔开。”
“同时压片的支持结构的每一端带紫外等级窗口的激光腔，而且内部的气体循环器可以用以冷却高频率工作下的气体。”
“但实际情况是大多时候内部常规处在一个真空无尘状态。”
“那是钻石吗？”时邦国好奇指着管内前端一个类同钻石切角的玻璃镜片。
陈渊摇头：“不，利用星岩材料做高强度玻璃工艺后形成的镜片，之所以选择切成钻石形状是考虑到那样会让激光更容易集中在一点上。”
“那聚变反应开始的中子轰击和瞬态的热冲击如何解决？”他又问道。
陈渊不假思索道：“我已经提前对反应腔室进行了改造，利用星岩材料做出了全新的第一壁，在这次实验室开始前，我就已经对第一壁进行了测试。”
“至于结果嘛，你懂的。问题不大。”
时邦国砸吧了两下嘴，忍不住竖起了一根大拇子。
牛。
“怎么感觉你比我还要专业。”
看到是时邦国一本正经的模样，吕长卿和龙智他们内心都激动了起来。
如此看来难道说这次的微型测试真的有可能成功？
而如果真的能够成功的话，岂不是意味着这根激光器的能量转化效率非常高？这意味着什么自然不言而喻。
这说明如果将激光器最大化，它甚至可以用来激发一颗还未形成的恒星，使其内爆，提前发生聚变反应。
尽管这在当前看起来很震撼，甚至是不可能实现，但如果这种技术真的可以掌握，那么等到人类不断发展到星际时代后，这种激光器就可以派上用场进行人工恒星的制造。
再加以星岩材料对其进行戴森球的改造……想到这里吕长卿再也不敢想了，他做怕做梦都会笑醒。
【因发现你的巨大潜力，吕长卿对你感到无比崇拜，崇拜值+2000。】
他此时看了一眼只在期待这次测试结果的郑云和龙智，显然这两位并没和他想到一块去。
也是这个时候，吕长卿是第一个知道陈渊对人类重要性存在的人。
“对了小陈，有事还忘了告诉你，上面打算给你颁发荣誉院士的头衔。”吕长卿简短的把上面的奖励给陈渊说了一遍，闻言陈渊点了点头，没有过多惊讶。
甚至……你不能说他已经在惊讶了，而是根本就没有任何表情。
这可是院士啊！虽然只是一个荣誉院士，但所享受的福利和院士没有任何差别。
窦国友此时心里不知道羡慕成了什么样，再次陈渊更是对他佩服的五体投地。
“我知道了，到时候再说吧，测试就要开始了，都先到点火控制室去。”陈渊一副毫不在意凡尔赛的模样说道。
国家实验室提前将实验靶丸准备好了，那是一个空心靶壳，在零下430华氏度的温度下装入氢。
球的中心区域半径约为3毫米，充有低密度≤1克\/厘米3的氘、氚气体。
球壳由烧蚀层和燃料层组成。
靶丸被完美的放置在调节器上。
国家实验室的全体点火成员全都准备就位，不过望着头顶的组成的大屏幕里的画面，他们心中有些不舍。
要知道这样一颗靶丸的制造非常不容易。
“制造这些空心靶壳所需要的精度是极端的，它们几乎是完美的圆形，平滑度比镜子好上一百倍，我希望这次的测试一定要成功。”
“有说法吗？”吕长卿问道。
“如果它不比镜子更光滑，缺陷就会使原子内爆不均匀，导致核聚变失败。”陈渊平静地回道，同时在指挥工作人员们进行各项数值设置和监控准备。
“辛苦各位了，一定要仔细做好相关排查，绝对不能在细节上出现错误，争取一次点火就能成功。”
但对于大部分不知情和偏执的人来说仍旧不能理解他的做法。
毕竟明眼人都知道磁约束研究更成熟，可能性更大，就他非要另辟蹊径。
这自然谁都不能怪。只能怪眼界不同，而陈渊拥有比他们更超前的眼界。
就好像当时马爸爸非要死磕网购一样，不被众人理解，但最后用实际行和时间打脸了那群质疑的人。
“其实目前人类是掌握了可控核裂变的，但是在裂变堆里中子的数量很关键，需要中子来‘引火’当然也需要适当控制中子数量来减速！”
陈渊在实验室里解答着裂变核心。
他的话让周围的研究员们纷纷投来目光。
有人在这时说道：“但聚变堆里中子就完全是个没有用的东西，一来不带电无法控制，二来会导致材料嬗变，还会导致放射性变成难以处理的放射性材料！”
“你是想说可控核聚变虽然很难会产生核废料较为清洁，但并不代表它不会产生核辐射对吗？”陈渊很快就猜出了对方所想。
那人沉默了，沉默即是默认。
他们可不想在陪同陈渊研究的过程中忽然遭到核辐射。
“之所以出现这种原因其实也很简单。”
“可控核聚变！”
“说穿了。”
“就是利用氢的同位素氘和氚进行加热加压的融合，去掉其中的电子，形成全新的等离子体，并且融合后会诞生一个新的氦核子，过程会释放大量热量，和一颗中子。”
正如陈渊说的那样。
那么人类需要的正是释放出的热量用来烧开水，而中子这东西，没什么用。
可控核聚变的原理一句话就能阐述，简单吧？
但想要完整的实现这个过程，却非常困难。
且不提其他老生常谈的问题，就说如何长时间保持能量有效释能释放，那都够人类再琢磨个几十年的。
但凡说哪个国家开展的可控核聚变项目能够让q值达到1，那么估计全世界的国家求者都要给它当小弟了。
至于陈渊所开展的激光惯性核聚变装置，相比起托卡马克单纯的是制造一个可控发电装置，后者更像是人工制造一颗恒星。
托卡马克利用的是高温来催化聚变反应，激光惯性约束主要还是用的高压。
实际上太阳聚变就是利用的内部高压。
原理也很简单，将氘和氚放入一颗米粒大的靶丸中，利用激光从不同方向照射，会在靶丸上形成一个等离子体烧蚀层。
最后这个烧蚀层会爆炸，向外喷射膨胀。
同时对靶丸中心产生巨大的反作用力挤压聚变燃料。
这个挤压过程就是叫惯性约束的原因。
毕竟反作用力本身就是惯性的一种。就像飞机喷射燃料产生的动力将其往前助推一样。
而被高压挤压的氘氚原子会迅速加热压缩，直到达到核聚变反应——释放高温，释放中子。
所以，本质上，不管是磁约束还是激光惯性，无非是促使聚变反应达成的手段而已。
只不过激光惯性约束也不是那么简单，因为它需要让聚变燃料的热度达到5800万度，燃料密度达到226克每立方厘米。
或许激光惯性约束需要的温度可以不用像托卡马克那样动不动就一亿度高温，但后者不管是温度还是密度都远远超过了太阳核心的1500万度和150克每立方米的密度。
如果能让它足够热，密度足够大，速度足够快，并保持足够长的时间，核聚变反应就会开始自我维持。
但它的困难不仅仅是要保证靶室耐高温和高压，同时还要保证激光照射靶丸的误差，甚至是整个激光启动之前流窜进靶室的误差都不能太高。
激光是很重要的，不像托卡马克，激光惯性约束装置会有几个足球场大，并且因为其特殊的反应方式。
真正发生聚变的反应堆可能不到十米宽，剩下的大部分全是输送能量进激光器的能量管道，让超200束激光流窜进入靶室。
所以基本上不管是哪种聚变方式都有属于自己的问题，但总归是离不开材料学。
激光点火装置用惯性约束，脉冲性的能量释放，能承受短短的一瞬间就好。
但点火舱室能承受更高的高温自然是越高越好。
所以整个靶室的设计由三层星岩超导材料组成，最外层加装有环形液氮冷却系统。
在激光点火向外释放短暂热能后，冷却系统会立即时刻降温。
而对于舱室材料的选择，无疑是星岩材料。
只是材料承受的温度取决于两点，一个是材料吸收热量的速度，即所承受的热流密度（单位时间单位面积所承受的热量），另一个是材料的散热速度。
吸热越快，或散热越慢，材料的温度就越高，反之亦然。
聚变堆中等离子体温度虽然高，但密度并不是很大，因此材料吸收热量的速度并没有你想象的那么夸张。
另外面向等离子体部件通常都是热导率较高的材料，并在关键部位辅以水冷或氦冷，用来加快散热速度，确保材料不至于过热。
也就是说，平均而言，材料内表面只比外表面高100多摄氏度。
而金属钨的熔点足足有3000多摄氏度，只要外表面的做好冷却，这点温度差不足以造成材料的损伤。
陈渊自言自语一大堆，他自然是没注意到周围人的表情。
这帮研究员一个个眼睛瞪得老大，嘴巴呆滞地张开着显然都能放出一颗灯泡了。
“你确定这是个大一新生吗？这丫的是个懂王吧。”
“额……恐怖如斯，现在大一就开始内卷了吗，连这些都学？”
“现在看来，如果是他的话……说不定还真的能带着我们成功攻克可控核聚变难题！”
系统后台，陈渊又获得了不少的怨念值。
他会心一笑：“当然，上面都是在讨论稳态条件下的平均热传导。”
“实际上，不同部位承受的热流密度并不一样，不过应该不会有数量级的差别。”
“此外，如果等离子体的控制不够稳定，会出现类似于太阳耀斑一样的爆发，在短时间内释放出大量热量也就是十倍+的热流密度。”
“来不及通过热传导释放出去，导致材料的局部温度过高，发生表面融化，或是热应力过大产生裂纹等，这类瞬态的热冲击才是比较令人头疼的。”
“那我们该怎么办？”这时有人似乎完全把陈渊当成了救星。
陈渊很装逼地说了一句：“很简单，我早已经解决了这个问题。”
历经了三个月的研究后，大国启动了国家实验室那台尘封已久的惯性激光聚变装置。
这也是陈渊首次启动了神光计划。
存放微型惯性激光聚变装置的有三个房间，其中装置在最中间的房间里，摆放着一颗巨大的金属球体。
它的表面有很多凸起，有点像不带玻璃的舷窗，内部的结构比较简单，有八个激光发射器对准中央的位置调节器，上面是用来放靶丸的。
至于左边的房间透过玻璃口看排列着很多激光管道，用来输送能量到点火室。
至于右边则是点火控制室了。
陈渊非常小心的将制造好的氟化氪聚能脉冲激光器换了上去，只替换了主要输出能量的激光口。
他向几人介绍道：“其实它的组成很简单，一个高电流高压脉冲电源来为大面积阴极提供负电势，一个产生电子束的阴极，一片薄压片将电子束内的真空二极管与激光器气体分隔开。”
“同时压片的支持结构的每一端带紫外等级窗口的激光腔，而且内部的气体循环器可以用以冷却高频率工作下的气体。”
“但实际情况是大多时候内部常规处在一个真空无尘状态。”
“那是钻石吗？”时邦国好奇指着管内前端一个类同钻石切角的玻璃镜片。
陈渊摇头：“不，利用星岩材料做高强度玻璃工艺后形成的镜片，之所以选择切成钻石形状是考虑到那样会让激光更容易集中在一点上。”
“那聚变反应开始的中子轰击和瞬态的热冲击如何解决？”他又问道。
陈渊不假思索道：“我已经提前对反应腔室进行了改造，利用星岩材料做出了全新的第一壁，在这次实验室开始前，我就已经对第一壁进行了测试。”
“至于结果嘛，你懂的。问题不大。”
时邦国砸吧了两下嘴，忍不住竖起了一根大拇子。
牛。
“怎么感觉你比我还要专业。”
看到是时邦国一本正经的模样，吕长卿和龙智他们内心都激动了起来。
如此看来难道说这次的微型测试真的有可能成功？
而如果真的能够成功的话，岂不是意味着这根激光器的能量转化效率非常高？这意味着什么自然不言而喻。
这说明如果将激光器最大化，它甚至可以用来激发一颗还未形成的恒星，使其内爆，提前发生聚变反应。
尽管这在当前看起来很震撼，甚至是不可能实现，但如果这种技术真的可以掌握，那么等到人类不断发展到星际时代后，这种激光器就可以派上用场进行人工恒星的制造。
再加以星岩材料对其进行戴森球的改造……想到这里吕长卿再也不敢想了，他做怕做梦都会笑醒。
【因发现你的巨大潜力，吕长卿对你感到无比崇拜，崇拜值+2000。】
他此时看了一眼只在期待这次测试结果的郑云和龙智，显然这两位并没和他想到一块去。
也是这个时候，吕长卿是第一个知道陈渊对人类重要性存在的人。
“对了小陈，有事还忘了告诉你，上面打算给你颁发荣誉院士的头衔。”吕长卿简短的把上面的奖励给陈渊说了一遍，闻言陈渊点了点头，没有过多惊讶。
甚至……你不能说他已经在惊讶了，而是根本就没有任何表情。
这可是院士啊！虽然只是一个荣誉院士，但所享受的福利和院士没有任何差别。
窦国友此时心里不知道羡慕成了什么样，再次陈渊更是对他佩服的五体投地。
“我知道了，到时候再说吧，测试就要开始了，都先到点火控制室去。”陈渊一副毫不在意凡尔赛的模样说道。
国家实验室提前将实验靶丸准备好了，那是一个空心靶壳，在零下430华氏度的温度下装入氢。
球的中心区域半径约为3毫米，充有低密度≤1克\/厘米3的氘、氚气体。
球壳由烧蚀层和燃料层组成。
靶丸被完美的放置在调节器上。
国家实验室的全体点火成员全都准备就位，不过望着头顶的组成的大屏幕里的画面，他们心中有些不舍。
要知道这样一颗靶丸的制造非常不容易。
“制造这些空心靶壳所需要的精度是极端的，它们几乎是完美的圆形，平滑度比镜子好上一百倍，我希望这次的测试一定要成功。”
“有说法吗？”吕长卿问道。
“如果它不比镜子更光滑，缺陷就会使原子内爆不均匀，导致核聚变失败。”陈渊平静地回道，同时在指挥工作人员们进行各项数值设置和监控准备。
“辛苦各位了，一定要仔细做好相关排查，绝对不能在细节上出现错误，争取一次点火就能成功。”