m國伊利諾斯州,巴達維亞費米國家實驗室。
一棟大約有10層樓高,長215米,寬120多米,大概有三個足球場的麵積的龐大封頂建築物內,一群穿著白色防護服的研究員正站在一座巨大的半球形裝置中,做著最後的清潔檢修工作。
nlf,m國國家點火裝置,便是這台裝置的名字了,也是m國可控核聚變項目組的核心項目。
在一般人的理解中,核聚變指的僅是氘和氚之間的聚變反應。
而實際上,原子序數比鐵小的元素,比如氦,碳,矽等,在一定的條件下,都可以發生核聚變反應。
人類之所以隻選擇氚和氘作為聚變材料,完全是因為它們發生核聚變反應的條件是最不苛刻的;
而且相比其他元素,氫和它的同位素氘和氚,原子核都隻有一個質子,氚和氘之間發生聚變反應,隻需要克服兩個質子之間的排斥力,而其他元素,則需要克服一堆質子之前的排斥力。
孰優孰劣當然是顯而易見的。
一般來說,研究可控核聚變往往有兩條獨立的路徑,其一是磁約束,也就是用巨大的磁場將高溫高壓等離子體約束在一定的空間內,使其發生核聚變反應;其二是慣性約束,就是將特製的靶心放在那裡,然後用激光照射靶心,使其在極短的時間內加熱的超高溫狀態,在靶心的等離子由於慣性還來不及散開的時候,使其發生核聚變反應。
雖然一直以來,磁約束才是可控核聚變研究的主流,比如華國的east,國際熱核聚變實驗堆計劃等等,這些都是采用的磁約束方案;
尤其是在劉峰發表“高能粒子強電磁場互變約束理論”,並且還在‘可控核聚變項目’上進展神速,率先進入了示範堆項目之後,國際上更是將磁約束方案奉為了研究可控核聚變技術的“聖經”。
隻不過可控核聚變慣性約束也並沒有失去市場,譬如m國的國家點火裝置便是這其中的典型,甚至於就連華國國內的神光計劃,也是一種慣性約束方案,而且也並沒有因為磁約束方案的逐漸推進而被取消。
事實上,nlf一開始並非是為了研究可控核聚變而啟動的。
1992年,毛熊國剛剛解體,m國突然之間就失去了頭號對手,因此他們花巨資研究的核武器技術已經不那麼必要了,於是,剛剛上台的克林頓為了表示自己是世界和平的愛好者,宣布m國將暫停進行核試驗。
而實際上,m國對不斷提升核武器性能的興趣並沒有減少,而是在宣布暫停核試驗之後,就開始找尋核試驗的替代方案。
這個時候,有科學家就站出來建議了,可以用激光製作一個點火器,用來起爆微型氫彈,這樣不僅可以低成本的繼續研究核武器技術,而且還可以促進激光技術的研究,為激光武器提供技術基礎。
於是這就有了m國能源部撥款啟動的“國家點火裝置”實驗室。
本質上,這項技術還是“核試驗”,隻不過是換了一種方式而已。
可彆人也不是傻子,如果就這麼明目張膽地搞下去,等於自己打自己的臉,這個時候,便又有熱心科學家出來解釋了,說這個試驗中的核聚變靶心極其微小,隻不過指甲蓋大小,靶心引爆後的核聚變能並不大,未來有一天能夠如果能實現連續引爆靶心,然後加以收集,進而轉化為電能,豈不是就是實現了人類夢寐以求的可控核聚變?
於是,就在國際社會質疑nlf的時候,m國能源部的“慣性約束核聚變”委員會便讚同了該項目,以表明該項目是用來研究可控核聚變的。
這就是nlf的前世今生。
直到2010年nlf正式建成的時候,m國已經在該項目上耗資超過40億美元了!
站在主控製室內,克拉倫斯緊盯著電腦上顯示的各項數據,內心可謂是躊躇滿誌。
受到太平洋對岸那家夥的影響,最近m國的可控聚變實驗室日子過得都還算不錯。
因為自從劉峰掀起了可控核聚變的熱潮之後,m國就把這個項目作為了21世紀m國最重大的戰略支撐項目;
更是在隨後召集了幾乎全國最有名的物理學家,要錢給錢要人給人,堪稱另一個曼哈頓計劃的翻版!
而作為m國能源部副部長,m國科學院院士,前普林斯頓物理學院院長,現nlf項目總工程師的他,更是搖身一變,‘當仁不讓’地成為了可控核聚變項目的副總師!
畢竟,m國國內早已經在幾十年前就暫停了east裝置,而整個m國可控核聚變領域裡,已經很少有比他還要大的大拿了。
或許正因為如此,對於可控核聚變到底走何種方案,克拉倫斯更傾向於慣性約束,即便看起來對麵那個國家在磁約束上的進展很快,即便m國大部分的科學家都支持磁約束,他也不改初衷。
畢竟,隻要可控核聚變一天沒有取得成功,就一天不能證明這種技術比另一種技術更可行,
說不定到了某一個節點後,磁約束陷入停滯,而慣性約束反而後來居上取得了成功呢?
搞科研就是這樣,這都是說不清楚的事情。
因此,一番激烈地爭論過後,在他的堅持之下,最終確定了兩手都要抓的方針,不放過任何一種可能。
克拉倫斯更是自己帶領人手繼續研究慣性約束,而其他人則加入到了iter組織當中,和其他國家一起研究磁約束。
若非如此,他說不定還會成為整個可控核聚變計劃的總師呢!
“等著吧,我一定會向世人證明,慣性約束才是可控核聚變的真理,而其他的一切都是異端!”
克拉倫斯捏了捏拳頭,嘴角更是勾起了一絲智珠在握的微笑,什麼總師不總師的,咱可沒有放在心上……
隻不過,一想到iter組織那邊已經過去兩年了,卻還沒有什麼明顯的進展,他的內心就越發堅定了。
馬上,他們就將會進行一次‘偉大’的點火實驗。
而如果這次實驗成功,在點火時間上,他們很有可能會超過1個小時,遠遠超過現階段iter那邊的48min;
這將會極大的推進慣性約束可控核聚變的進程,甚至馬馬虎虎,都可以直接開展示範堆了!
從這方麵看來,華國人也隻不過是稍微比他們領先了一點而已,隻要他這邊成功了,說不定馬上就能攻守易勢。
對此,他很有信心,
甚至連慶功宴都已經準備好了,
還邀請了很多記者朋友,
隻等實驗成功之後,立即就可以召開記者招待會,順便向能源部要更多的富蘭克林了。
“馬克西姆,你那邊怎麼樣,計劃的時間可就要到了?”透過巨大的玻璃格柵,克拉倫斯還能看到儀器內的馬克西姆正在緊張地忙碌著,不由得撮了撮充滿汗液的手心,敦促道。
“嘿,老夥計,淡定,淡定!你應該知道這些激光裝置是有多麼的複雜……”從耳機裡聽到克拉倫斯的催促,馬克西姆聳了聳肩,一邊哼著不知名的小曲兒,一邊不急不慢地排查著,“不過你放心,應該能夠在預定的時間裡完成。”
馬克西姆雖然也是nfl項目的成員,但他是研究激光技術的工程師,對於克拉倫斯絲毫沒有下級對於上級的那種天然敬畏,兩人的關係,更加類似於好朋友,合作夥伴的關係。
畢竟在慣性約束核聚變當中,激光技術絕對是關鍵中的關鍵!
眾所周知,根據勞森判據,當溫度、等離子密度和時間的乘積大於一個常數的時候,核聚變才會發生,而在太陽內部,等離子密度極大,且這種狀態可以長期維持,所以即使太陽內部溫度僅僅1600萬度,就能發生核聚變反應。
然而在實驗室中,人類根本無法長時間維持如太陽內部一樣巨大的等離子密度,因此,隻有大幅度提高溫度,才能讓核聚變發生。