大科学家
作者:善棋 | 分类:都市 | 字数:71.5万
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第二十四章 转化电能
萧子显用右手捏住氚元素小球,左手拿起一个带有微管计量仪器,用力在氚元素小球上扎了一下。等到针尖吸取了一点氚元素之后,萧子显把针头拔了出来,然后将氚元素小球重新放回了原位。随后萧子显把针尖从仪器上拔了下来,放在可以精确到微克的称量仪上称重,微管针头的重量事先已经是经过了称量的,所以称出来之后多出的重量,自然就是氚元素的重量了。
萧子显看着称量仪的电子屏幕显示的数据,大声道:“重量是3克(3毫克),初步估计,3毫克的氚元素如果用最大燃烧值工作的话,应该可以稳定输送能量三天左右,三天之后氚元素的能量会越来越少,燃烧值也会逐渐降低,估计十天内就可以烧得一干二净了。”说完萧子显就把沾有氚元素的微管针头,放进了核聚变反应炉中。
把原子炉的舱门镂死之后,萧子显抱着谨慎的态度再次检查了一遍电磁防护罩的工作系统,电磁防护罩能够正常工作核聚变炉就安全,不能正常工作核聚变炉就等于是一枚每力巨大的氢弹,一启动就会爆炸。
所以说电磁防护罩是核融合成功与否的关键,在实验前,萧子显必须一而再再三的对其进行检查,以确保不出任何问题。
检查完毕之后,萧子显回过头朝负责操作激光点火的丁顺点了点头,示意可以开始点火试验了。丁顺打开了激光点火装置的翻盖,摁下了圆饼状的红色发射按钮,与此同时在核聚变原子炉内的高能激光点火器的发射端口上,一束凝聚而不耀眼的红色激光射了出来。这束激光虽然看起来只是一束红色的光线,但是红光内部的温度却已经达到了上亿度,如此恐怖的高温光束可以射穿除了电磁防护罩以外的任何物质。
在高能激光束的照射下,反应炉中的微管针头瞬间就被汽化了,随即高能激光打在了3毫克的氚元素上。
高能激光只维持了千分之一秒的时间变消失了,但是高能激光产生的亿度高温,已经在瞬间点燃了氚元素。原子炉内部开始了真正的核融合反应,一个米粒大小发着白光的耀眼光斑出现在了众人的视线当中,光斑时明时暗的闪动了五六秒之后,便稳定了下来开始散发出微小而刺眼的光芒。
人类历史上第一颗最稳定的人造太阳便形成了,虽然这个人造太阳还只有米粒大小,但不可否认这次试验即是人类能源大变革的开端,也是影响人类文明进程的一次重大事件。
当光斑成型之后,实验室内除了萧子显已经见怪不怪了之外,外其他的几个人都爆发出了热烈的欢呼声。大家都是学核物理学的,自然知道这个小小的光斑背对整个人类的意义。
宇宙浩瀚无边,
但是人类只需要这一点米粒之光,就足以冲出地球了。
目前人类建造的最先进的“托克马克”核聚变反应炉,最多只能让核燃料维持燃烧一秒钟的时间,然后就会因为无法克服原子核间相斥的电磁力而马上熄火。所以核物理学家们就设计了连续式高能激光点火器,在核聚变反应的时候不断地用高能激光来点火,熄灭一次就点火一次,用这样的方法来让核聚变炉达到稳定的能量输出。但是这种办法一直都处在实验当中,无法把核聚变炉投入到商业运营,这是因为试验炉吃进去的能量比输出来的要多。打个比方说运行一次核聚变炉需要一次性燃烧十吨煤,但是却只能生产出来七吨煤所产生的能量,在这一进一出中就亏掉了三吨煤的能量。现在人类制丨造的性能最好的核聚变反应炉,最高输出能量也只能达到输入能量的70%。
而现在萧子显所建造的这个核聚变原子炉,在技术上有了根本性的革新,首先壁炉不再是固体物质,而是用看不到摸不着的强大电磁防护罩来做壁炉。电磁防护罩是一个密不透风的绝缘体,甚至连温度都无法传导出去,这就保证了在小太阳形成之后,防护罩内部的高温会一直保持在4亿度到5亿度之间。有了稳定的高温环境,所以高能激光点火装置每次就只需要点一次火,就可以让氚元素一直进行核融合反应,直到核燃料彻底的燃烧干净了,核融合的反应才会停止。只需要点一次火就可以让核融合一致反应下去,仅仅就是这一部过程的简化,就已经足够核聚变反应炉投入到商业运行了。
核融合反应成功之后,萧子显双手抱臂地站在大厅中央,眼睛中闪动着自信的目光。而李泽雨、柳智博、丁顺三人则手舞足蹈的走到核聚变炉旁边,把脸贴近了想要看清楚这个米粒之光的真实形状。
萧子显在一旁大声提醒道:“眼睛别靠太近了,这个小太阳看起来虽小,但是五脏俱全是一颗实实在在的小太阳,靠太近了它的光芒会致盲的!”
三个人听了萧子显的警告,都赶忙退后了几步,深怕眼睛被刺瞎了。
这时陈云端着一个DV摄像机走了上来,核融合实验是非常重要的鼻学实验,所以需要把整个实验过程拍下来,为后来的研究者做素材之用。陈云绕着核聚变炉拍了一圈之后,有些奇怪的问道:“我说疯子!这小太阳就这么悬在原子炉里面,不接触任何东西,那它产生的能量又是怎么变成电能的呢?”
萧子显鼓掌微笑道:“好问题!你所问的问题就涉及到核聚变炉最关键的两个部分了,第一个是束缚核融合时产生的能量,制丨造高温环境的电磁防护罩,第二个就是磁流体能量转换装置,两者相互依存,而后者就是变成电能的关键所在。首先我们必须知道太阳本身就是一个巨大的核聚变反应炉,太阳光就是核聚变产生的能量,所以人类可以利用太阳能电池板吸收光粒子,俗称太阳辐射,并转化成为电能。
而这个核聚变炉制丨造的人造太阳,也可以和太阳一样产生光粒子,所不同的是这种人造太阳产生的光粒子是带电的粒子。而电本身就是电子流动之后产生的一种能量,所以我们只需要把椎聚变炉产生的带电粒子,直接用磁流体能量转换装署吸收,然后传导到电线上面就行了。现在而我发明的这个带电粒子吸收装置,可以把人造太阳产生的99%以上的带电粒子转换成电能!这个效率可是非常高的。”
陈云吸了吸鼻子,一脸茫然地道:“你说这么多大道理我听不太懂,你还不如直接告诉我这所谓的磁流体能量转换装置到底是什么东西,来的更快一些。”
萧子显指着原子炉内部,柚子大小,呈现出楠红色的电磁防护罩,说道:“看见这层楠红色的光球没有?它就是电磁防护罩!你看着这个光球好像非常的安静,但你不要被这个光球的外表所欺骗了,这个光球实际上是由的无数带电粒子在光速转动下形成的!因为势动的速度太快,人的肉眼看来就像是静止的一样。”
陈云把眼睛凑近到原子炉前,啧啧赞道:“这高科技的东西果然内涵深远!没想到这个光球居然是在转动着的!这个光球之所以呈橘黄色,也是因为人造太阳产生的高温照出来的吧!”
“没错,防护罩内的温度达到了4亿度,产生的颜色就是火红的橘黄色”萧子显舔了舔嘴唇接着说道:“正是因为这个光球是由高速转动的带点粒子组成的,所以我们只需要在防护罩的外层设计一个类似于吸尘器的接收器,把这些带电粒子吸进去然后用电线传出来,就变成我们日常生活中所用到的电了。”
陈云恍然大悟道:“哦!我知道了,这个磁流体能量转换装置的原理其实很简单,就是利用核融合的人造太阳不断地制丨造带电粒子,这些带电粒子不断地向四周辐射,然后被高速转动的电磁防护罩吸收。里面的人造太阳不断地制丨造带电粒子,而外面就的接收器就不断的吸收这些带电粒子,这样就保持了电磁防护罩的相对平衡!”
萧子显抚摸着下巴,点点头道:“一点就通,孺子可教也!事实上电磁防护罩运行所需的强大电能,就是来自于核聚变炉本身!磁流体能量转换装置把带电粒子转变成电能之后,有30%的电能直接变成了电磁防护罩发生器的能量来源,剩下的69%才是真正的优质电能。”
陈云白了萧子显一眼道:“开玩笑!我当年也是工科大的高材生,后来被军情局招募去当特工了才被迫中断了学业的,虽然多年没碰过数理化了,但老底子一直还在的!就你这所谓的磁流体能量转换装置也太简单了,就算是傻子也能够设计的出来!不过能量的产出比能够高达69%,已经比全世界最好的核电站要先进很多了,目前世界上最先进的核电站,产出比不过才40%而已。”
萧子显哈哈大笑道:“你可别把核聚变炉和核裂变炉相提并论了,两者所产生的能量根本不在一个量级上,你别看这个小太阳只有米粒大小,当它以最大燃烧值工作的时候,它每一秒钟所产生的电能,就已经足够中海市所有的电器整整一天的需求了。每一秒钟就需要输出如此庞大的能量,如果没有瞬变电容器来对电流进行分流,这个聚变炉瞬间就会变成一枚氢弹!”
陈云眼睛一亮,追问道:“那瞬变电容是什么东西?我记得你之前发明的电磁导轨机丨枪里面,就有一个火柴盒大小的东西,那玩意儿好像也是叫瞬变电容器吧!”
萧子显眉毛耸动了两下,直接道:“瞬变电容器内部构造极为的复杂,它的功能就是瞬间吸收强大的电能,然后对其进行分流,具体的构造一时半会也说不完。”萧子显拍了拍手掌,接着说道:“你们三个回到工作岗位,接下来我们要试验一下,核融合燃烧最旺盛时候产生的能量强度了。”
陈云赶忙举起了DV摄像机,大声道:“难道这3毫克的氚元素,还能进行更强烈舟反应吗?”
萧子显拉住陈云的衣服,让他退后了几步,说道:“这米粒大小的太阳,是这3毫克氚元素在最弱小的反应。
等会我让你见识一下它全盛时期反应的样子,站远一点,这种反应可是非常吓人的哦!“
李泽雨负责电磁防护罩的能量输出控制,萧子显下达了指令之后,李泽雨马上跑回到控制台前,一边敲打着键盘,嘴巴里一边念叨道:“3毫克的氚元素,进行核融合之后最大的能量输出将会达到12兆瓦,小太阳的直径将会扩大到53厘米,所以电磁防护罩发生器需要的能量为4.8兆瓦,防护罩的直径调节到60厘米。数据输入完毕,确定!”
核融合反应所产生的小太阳, 是一个巨大的发散式能量体,而电碰防护罩的作用就是把这个能量体限制在一定的空间内,使之无法充足的反应。当防护罩扩大了直径,内部的空间变大了之后,人造太阳内部的反应就会变得剧烈起来,人造太阳的直径也会开始变大。
李泽雨缓缓地加大防护罩的能量值,核聚变原子炉内,米粒大小的人造太阳开始以眼见的速度变大,先是像一枚樱桃一样大小,然后变成了一个楠子,最后变成了一个比二十斤左右的西瓜状火球。
人造太阳的外形和真的太阳相差无几,都是一颗粘稠的火球,只不过这火舟温度有4亿度而已。整个实验室都被人造太阳所散发出的光芒照成了橘黄色,因为电磁防护罩隔绝了核融合反应所发出的声音,所以站在大厅里的众人只能看到火球在静静的燃烧,而听不到任何声音。但即使是这样,太阳所产生的威慑力,也已经让人心惊胆颤了。
这会儿,身经百战可以在毒枭的军队中三进三出,连个抓痕都不会伤到的陈云,已经不知不觉的退到了墙角,双腿不自觉的在发颤,眼睛盯着DV摄像机的屏幕,不时的在咽口水。而在操作台上进行控制的李泽雨三个人,也已经是吓得汗流浃背,只差没有拔腿就跑了。