Главный инженер Ван покинул Научно-исследовательский институт стелларатора STAR с техническим эскизом.

В тот же день он вылетел обратно в штаб-квартиру Китайской национальной ядерной корпорации в Пекине и связался с экспертами по феррожидкостной электрической энергии в Инженерной академии.

Они начали обсуждать возможность применения технологии феррожидкостной электрической энергии в управляемом термоядерном устройстве.

Однако, несмотря на то, что их лидер ушел, целевая группа Китайской национальной ядерной корпорации все еще оставалась в Цзиньлине.

Они работали с исследователями Научно-исследовательского института стелларатора STAR по техническим вопросам.

В то же время машина STAR подвергалась экспериментам.

После того, как институт получил достаточное финансирование исследований, институт проводил эксперименты почти каждые три дня.

Их исследовательскими целями были водород и гелий, и их задачей было наблюдать их различные сложные физические свойства в плазме стелларатора.

Чтобы собрать ценные данные, Лу Чжоу даже потребовал смешать 1 мг драгоценного дейтерия с реакционной камерой, что могло повредить материал первой стенки.

Фактически, этот эксперимент действительно нанес некоторые повреждения машине STAR.

К счастью, повреждения можно было устранить.

Но даже в этом случае всю машину пришлось остановить как минимум на месяц.

Конечно, несмотря на высокую стоимость, отдача также была высокой.

Они не только проверили возможность зажигания реакции синтеза, но и получили кусочек лития, который был поражен нейтронным пучком, несущим 14 МэВ энергии.

Научно-исследовательскую ценность кусочка лития нельзя было измерить деньгами.

Они были, вероятно, единственным институтом в Китае, который мог проводить такие экстравагантные эксперименты.

Этот с трудом добытый кусочек лития спокойно лежал на специально обработанном предметном стекле кислородного микроскопа.

Он был помещен под сканирующий электронный микроскоп и наблюдался работником в защитной одежде.

За пределами изолированной комнаты Лу Чжоу и другие исследователи стояли перед компьютером в лаборатории.

Через экран компьютера они могли наблюдать цифры и графики со сканирующего электронного микроскопа.

Как они и ожидали, исходная гладкая металлическая поверхность была покрыта отверстиями.

Через инфракрасный спектрометр они даже могли видеть следы трития и гелия в металле.

Хорошей новостью было то, что это доказало, что нейтронный луч с энергией 14 мэВ действительно реагировал с литием-3.

Это означало, что им удалось успешно восстановить часть трития, использованного в эксперименте.

К сожалению…

Они столкнулись с бесчисленными проблемами.

Профессор Ли Чанся уставился на графики на экране компьютера и тихонько вздохнул.

Я готов поспорить, что эта штука сломается, как только кто-то к ней прикоснется.

Лу Чжоу уставился на данные, полученные с таким трудом, на экране компьютера и небрежно ответил: «Не нужно делать ставки.

Даже если бы в него не попал нейтронный луч, он не был бы таким сильным».

Шэн Сяньфу покачал головой и сказал: «Это не просто радиационное повреждение, восстановленного трития слишком мало.

И самая важная проблема даже не в восстановлении трития.

Энергия, переносимая нейтронным пучком, слишком высока.

Реагировала не только поверхность лития-3, но и внутренние слои.

Даже если бы тритий был собран во внутренних слоях лития, мы бы не смогли его извлечь.

Нейтронный энергетический пучок, несущий 14 МэВ энергии, был подобен ракете, металлы не шли ни в какое сравнение с этим монстром.

Кроме того, нейтронный пучок не только проник в отверстие в первой стенке, но и образовал пустое пространство внутри материала первой стенки, как воздушный шар.

Это в конечном итоге может привести к разбуханию, охрупчиванию и даже к сбросу поверхностного материала материала первой стенки, что может привести к серьезным авариям.

Это было одной из главных причин, по которым материал слоя реактора деления не мог быть использован в термоядерном реакторе.

У этих двух материалов были разные порядки величин с точки зрения их радиационно-стойких возможностей.

С этого момента их исследования вошли в неизвестную область.

Это означало, что больше не было литературы, к которой они могли бы обратиться.

Все проблемы с этого момента должны были решаться ими самими.

Профессор Ли Чанся немного подумал и предложил: «А что, если вместо этого использовать молибден?»

Молибден не подойдет.

Лу Чжоу тут же отверг эту идею.

Он покачал головой и сказал: «Молибден обладает приличными термостойкими свойствами, но он будет производить радиоактивные элементы, когда подвергается нейтронному облучению».

Другой исследователь предложил: «А как насчет вольфрама?»

Вольфрам обладает хорошими термостойкими свойствами, а его побочными продуктами являются осмий и рений, поэтому нет никакого излучения!

Лу Чжоу даже не пришлось говорить самому.

Ли Чанся покачал головой и сказал: Это распространенное заблуждение.

Вольфрам обладает хорошими термостойкими свойствами, но он недостаточно пластичен.

Термическое напряжение вызовет трещины на поверхности материала… Когда я проводил академический обмен в эксперименте токамака DIII-D, был конкретный исследовательский проект, посвященный этой проблеме.

Короче говоря, вольфрам не подойдет.

В лаборатории снова стало тихо.

Лу Чжоу, который все это время пялился на данные на экране компьютера, внезапно спросил: Если мы не можем удержать нейтронный пучок внутри стелларатора, почему бы нам не пропустить его?

Пропустить?

Шэн Сяньфу на секунду замер и улыбнулся, покачав головой.

Он сказал: «Если мы позволим ему пройти, как мы должны перерабатывать нейтроны, полученные в результате реакции?»

Переработка нейтронов дейтерия-трития, полученных в результате реакции синтеза, была ключевой частью технологии ядерного синтеза.

В конце концов, цена трития была в десятки тысяч раз выше, чем у дейтерия.

Он продавался граммами по 30 000 долларов США за грамм1.

Если они не могли извлечь нейтроны, полученные в результате реакции, они не только потеряли бы большое количество энергии, но и реактор также остановился бы из-за потери трития.

В идеальном сценарии и тритий, и нейтрон должны были бы сохраняться в качестве промежуточного продукта.

Конечными отходами должны быть только гелий и тепло.

Поэтому они не должны были позволять нейтрону просто проходить, они должны были сохранить его, несмотря ни на что.

Лу Чжоу услышал замечания Шэн Сяньфуса и улыбнулся.

Пропустить их не означает выпустить их.

Теоретически, независимо от конструкции материала первой стенки, мы не можем избежать повреждения металлических связей нейтронным пучком.

Кроме того, восстановительные свойства металлов плохие, не говоря уже о проблеме метаморфозы.

Следовательно, почему бы не сделать материал первой стенки чем-то, что позволяет нейтронам проходить и имеет сильную способность к самовосстановлению.

Тогда мы можем использовать жидкий литий-3 для восстановления нейтронов за материалом первой стенки.

Что касается стороны за жидким литием, мы можем поместить слой металлического бериллия, чтобы отражать непрореагировавшие нейтроны, которые проникают в слой жидкого лития.

Его конструкция была эквивалентна размещению жидкого лития между первой стенкой и бериллием.

Шэн Сяньфу опустил голову и немного поразмыслил.

Он подумал, что этот метод кажется осуществимым, но он также чувствовал, что есть проблемы.

Он немного подумал и придумал две самые очевидные проблемы.

Но где мы можем найти материал, который позволяет нейтронам проходить и имеет большие возможности к самовосстановлению?

Даже после использования лития в качестве материала первой стенки мы все еще не можем решить проблему радиационного повреждения.

Кроме того, как вы только что сказали, после того, как мы извлечем тритий, как мы перенесем тритий обратно в реактор?

Когда Лу Чжоу услышал эти два вопроса, он улыбнулся и сказал: «Вторую проблему легко решить.

При температуре жидкого лития и тритий, и гелий находятся в газообразной форме.

Они несовместимы друг с другом.

Нам просто нужно приложить слабую восходящую силу к нейтронам внутри жидкого лития и перенести нейтроны в верхнюю часть реактора.

Затем нам просто нужно переработать газ, который выходит из реактора.

Сгенерированный тритий и отходящий газ гелий затем будут вводиться в реакционную камеру для ионизации.

Что касается удаления гелия из реактора, это была работа дивертора.

Что касается выбора водоохлаждаемого дивертора, вольфрамово-медного дивертора или любого другого дивертора, этот выбор будет зависеть от их конкретных потребностей.

Хотя эта часть была решающей, это не было чем-то, что они не могли решить.

Лу Чжоу на секунду замер и сказал: Что касается вашего первого вопроса, этот металл не может быть найден в сплавах.

Так что, если мы отбросим весь металлический слой?

Все в лаборатории, включая Ли Чанся и Шэн Сяньфу, были заморожены.

Избавление от металлического слоя?

Это…

Возмутительно, не так ли?

Мы не используем металл?

Профессор Ли Чанся посмотрел на Лу Чжоу с удивленным выражением лица.

Он сказал: Тогда что мы будем использовать?

Керамику?

Хотя другие исследовательские институты пытались использовать керамику и получили достойные результаты, убийственным фактором была плохая теплопроводность керамики.

Если они не могли отводить тепло из реактора, у них возникли бы другие проблемы.

Мы собирались использовать углерод.

Лу Чжоу на секунду замер и уверенно сказал: Или, точнее, композиты из углеродного волокна!

Лу Чжоу не внезапно придумал эту творческую идею.

Он думал об этом уже давно, еще когда работал с профессором Керибером в исследовательском институте Вендельштайн 7-X.

Углеродное ядро было относительно стабильным.

Оно не реагировало с нейтронами легко.

Кроме того, оно могло действовать как буфер для нейтронного пучка, поэтому, когда нейтронный пучок контактировал с жидким гелием, оно могло предотвратить мгновенный разрыв нейтронных пучков.

Энергия, уменьшенная слоем углеродного волокна, высвобождалась в виде тепловой энергии.

Благодаря своим свойствам звездной теплопроводности, тепловая энергия, вырабатываемая внутри реактора, могла быть легко отведена.

Он также обладал хорошими термостойкими свойствами.

Когда оно не подвергалось воздействию воздуха и окислителей, углеродное волокно могло выдерживать температуры свыше 3000 градусов.

Это было сопоставимо с температурой плавления вольфрама, что соответствовало требованиям к первому материалу стенки!

Лу Чжоу посмотрел на людей в лаборатории и сказал: Полностью удалите первый слой металла стенки.

Используйте углеродное волокно в качестве основного конструкционного материала.

Затем залейте жидкий гелий в средний слой и используйте бериллий на внешнем слое для отражения нейтронов.

Защитный слой должен представлять собой смесь парафина и водного карбида углерода, покрытого ядерным цементом.

Если все это будет успешно, мы решим проблему удержания трития!

Что касается выбора композитных материалов из углеродного волокна и самовосстанавливающегося компонента, этот исследовательский проект будет проводиться отделом исследований материалов Института перспективных исследований Цзиньлин.

Несмотря на то, что проблема была серьезной, Лу Чжоу чувствовал, что он сможет ее решить!

Профессор Ли Чанся не мог не сказать: «Это слишком…

Он хотел сказать, что это слишком возмутительно.

Однако прежде чем он успел закончить, Шэн Сяньфу прервал его.

Нет, может быть… это могло бы сработать!

Шэн Сяньфу потер подбородок пальцем, и его глаза начали светиться.

Я читал соответствующую литературу о замене вольфрамовых и стальных конструкций на углеродное волокно.

Международное академическое сообщество с оптимизмом смотрит на этот технический путь, как и нанокерамику!

Однако использование композитов из углеродного волокна для полной замены металла в качестве основного корпуса реактора и для того, чтобы нейтронный пучок мог реагировать с жидким литием за пределами первой стенки, прежде чем извлечь тритий из жидкого лития… Я впервые слышу о чем-то подобном.

Сложность, связанная с чем-то подобным, была высокой.

Им пришлось столкнуться с проблемами композитов из углеродного волокна.

Например, с проблемой температуры.

Композитный материал из углеродного волокна имел рабочую температуру около 3000 градусов, в то время как точка кипения металлического лития составляла всего 1340 градусов.

Если бы они не смогли вовремя передать тепло, жидкий литий мог бы испариться, что могло бы привести к его смешиванию с реакцией трития.

Это могло бы взорвать весь реактор…

Была также проблема изменения объема, когда жидкий литиевый раствор затвердевал бы после выключения машины…

Однако, как и сказал Лу Чжоу, эта идея могла бы быть осуществимой.

По крайней мере, стоило попробовать!