就在謝清團(tuán)隊(duì)開(kāi)始組建自己的科研工作室的時(shí)候。
在燧人系全力以赴的支持下,漠北阿爾泰戈壁地區(qū)中的湯谷基地內(nèi),湯谷一號(hào)的原型機(jī),已經(jīng)進(jìn)入最后的沖刺階段。
黃修遠(yuǎn)利用替身機(jī)器人,出現(xiàn)在基地的地下深處,此時(shí)的湯谷一號(hào)原型機(jī),早就和一開(kāi)始有了巨大改變。
一開(kāi)始設(shè)計(jì)的湯谷一號(hào),各個(gè)系統(tǒng)都顯得非常粗糙,有些系統(tǒng)還是直接從現(xiàn)有的設(shè)備中拿來(lái)的。
而在一年來(lái)的設(shè)計(jì)建造,萬(wàn)高峰團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了非常多問(wèn)題,又陸續(xù)改進(jìn)了設(shè)計(jì)。
湯谷一號(hào)的核心反應(yīng)爐,高度137米,寬度54米,長(zhǎng)度63米。
而配套的陽(yáng)電子流內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、陽(yáng)電子補(bǔ)給系統(tǒng)、蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)、核廢料回收系統(tǒng)之類,占據(jù)了長(zhǎng)幾公里,寬度300米的地下基地65%的空間。
黃修遠(yuǎn)站在核心反應(yīng)爐的不遠(yuǎn)處,這個(gè)核心反應(yīng)爐的外形,就仿佛一個(gè)大型的大罐子,樣子仿佛現(xiàn)在常見(jiàn)的混凝土調(diào)制工廠中,那些豎立的大罐子。
他翻了翻平板電腦上的內(nèi)部結(jié)構(gòu)半剖圖,在大罐子里內(nèi)部,除了陽(yáng)電子流層、質(zhì)子回收偏濾器、核反應(yīng)廢料搜集器,就是光熱復(fù)合發(fā)電板系統(tǒng)。
這些光熱光伏發(fā)電板,仿佛一塊塊魚(yú)鱗,整齊劃一的排列組合在一起,包裹在陽(yáng)電子流層外面。
在光伏光熱板的后面,是一層厚度12厘米的鉛板,這是防御伽馬射線用的。
核聚變的產(chǎn)物,一共分為五種,即:光子、中微子、電子、中子、核聚變?cè)雍恕?br>
其中中微子不用理睬,因?yàn)檫@個(gè)粒子,即不沒(méi)有攜帶龐大的能量,也不會(huì)傷害到設(shè)備和人類,它可以穿透萬(wàn)物。
中子是之前最傷腦筋的粒子,核聚變反應(yīng)中產(chǎn)生的高能中子,在核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的總能量中,中子攜帶了75~80%的能量。
其實(shí)如果人類無(wú)法利用中子的能量,核聚變反應(yīng)中單位核燃料產(chǎn)生能量,可利用的能量,可能不會(huì)高出裂變堆太多。
而湯谷一號(hào),利用陽(yáng)電子流層轉(zhuǎn)變了高能電子,將其變成高能帶電質(zhì)子,因此這一部分能量,才是整個(gè)反應(yīng)中的大肥肉。
而剩下的光子、電子、原子核,才攜帶20~25%的能量,而電子、原子核,攜帶的能量,同樣會(huì)被利用起來(lái)。
最后只剩下光子,核聚變反應(yīng)中的光子,包含了X射線、伽馬射線、可見(jiàn)光、紫外線和紅外線之類。
其中最危險(xiǎn)的光子,當(dāng)屬伽馬射線和X射線,因此必須設(shè)置鉛板阻擋,另外重點(diǎn)的電子設(shè)備之類,又會(huì)使用厚厚的鉛板包裹,確保不會(huì)被這些高能射線干擾和損傷。
“高峰,辛苦你們了!
萬(wàn)高峰謙遜地?fù)u了搖頭:“都是分內(nèi)之事,可以親手打造出這臺(tái)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)可控核聚變,也是我的榮幸!
黃修遠(yuǎn)接著說(shuō)道:“我看了你們的進(jìn)度表,明年一月份湯谷一號(hào)應(yīng)該可以完成!
“是的!比f(wàn)高峰想了想回道:“現(xiàn)在設(shè)計(jì)的各項(xiàng)系統(tǒng),已經(jīng)陸續(xù)到位,就差最后一小部分零部件,相信很快就會(huì)完成建造!
黃修遠(yuǎn)提醒道:“雖然從模擬實(shí)驗(yàn)中,湯谷一號(hào)已近乎達(dá)到了當(dāng)前的完美階段,但是萬(wàn)事小心,畢竟這是核聚變反應(yīng)!
“多謝董事長(zhǎng)提醒!比f(wàn)高峰點(diǎn)了點(diǎn)頭。
任何實(shí)驗(yàn)都要以安全為前提,雖然湯谷一號(hào)在設(shè)計(jì)中,已經(jīng)考慮到方方面面的問(wèn)題,但真正到了實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,還是可能會(huì)出現(xiàn)一些意料之外的問(wèn)題。
可控核聚變,盡管叫可控核聚變,卻不代表可以高枕無(wú)憂了。
黃修遠(yuǎn)又說(shuō)了一件事:“巴中的金烏一號(hào)進(jìn)度也挺快的,估計(jì)明年五月份左右,就可以投入試運(yùn)行了。”
“我和那邊交流過(guò)幾次,確實(shí)挺快的。”
倆人一邊討論,一邊考察著整個(gè)湯谷基地。
來(lái)到電子質(zhì)子流循環(huán)區(qū)域,核心發(fā)電系統(tǒng)就布置在這邊,經(jīng)過(guò)目前的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn),但本質(zhì)上仍然屬于燒開(kāi)水。
雖然國(guó)內(nèi)外學(xué)界,一直想擺脫燒開(kāi)水,采用磁流體發(fā)電系統(tǒng)之類,但目前磁流體發(fā)電技術(shù)仍然不成熟。
特別是應(yīng)用在核聚變的電子質(zhì)子流中,這個(gè)難度更大。
黃修遠(yuǎn)對(duì)此也無(wú)能為力,電子質(zhì)子流循環(huán)管道內(nèi),采用靜電場(chǎng)控制這些電子質(zhì)子流。
如果要復(fù)合進(jìn)去磁流體發(fā)電系統(tǒng),可能導(dǎo)致靜電場(chǎng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題,畢竟兩者都是電磁系統(tǒng),相互影響和干擾是必然的現(xiàn)象。
因此不成熟的磁流體發(fā)電系統(tǒng),自然沒(méi)有被應(yīng)用到湯谷一號(hào)和金烏一號(hào)上。
湯谷一號(hào)仍然采用燒開(kāi)水的蒸汽輪機(jī)發(fā)電,采用6臺(tái)1000兆瓦級(jí)別的蒸汽輪機(jī),裝機(jī)總?cè)萘繛?000兆瓦,以每年發(fā)電8000小時(shí)計(jì)算,年發(fā)電量可以達(dá)到4800萬(wàn)兆瓦,即480億千瓦。
而光電發(fā)電系統(tǒng)和溫差發(fā)電系統(tǒng),則每年可以發(fā)電120億千瓦左右。
計(jì)算起來(lái),湯谷一號(hào)的總裝機(jī)容量,達(dá)到了7500兆瓦,綜合熱效率達(dá)到72%左右。
這個(gè)效率比起目前國(guó)內(nèi)的裂變壓水堆已經(jīng)高了一些,國(guó)內(nèi)的老式壓水堆,經(jīng)過(guò)多次升級(jí)改造后,比如加裝了溫差發(fā)電系統(tǒng),使用了新型的北風(fēng)重型蒸汽輪機(jī),從將綜合熱效率,提升到62%左右。
當(dāng)然,可控核聚變就算是出來(lái)了,也不會(huì)馬上取代裂變堆,因?yàn)榱炎兌训母碑a(chǎn)物——碳14、钚之類,可以制造核衰變電池和穩(wěn)定放射源。
特別是現(xiàn)在航天領(lǐng)域中,碳14制造的核衰變電池,有非常重要的作用。
而且目前的可控核聚變發(fā)電站,成本還是居高不下,主要的優(yōu)勢(shì),還是核聚變的核燃料豐度比較大。
畢竟湯谷一號(hào)可以只使用氘作為原材料,不需要昂貴稀少的氚、氦3,直接通過(guò)重水大量提煉即可。
氘在海水中的豐度,大概是十萬(wàn)分之三左右,看似豐度非常低,問(wèn)題是藍(lán)星中的水資源總量足夠大。
把全球海水中的氘提煉出來(lái),都有幾兆噸了。
如果按照當(dāng)前人類的用電量,這些氘元素足夠人類用幾百億年了。
純氘核聚變反應(yīng)的優(yōu)勢(shì),就是核燃料豐度非常大,足以支撐人類邁入星際時(shí)代,不像鈾、钚、氚、氦3之類,屬于稀有資源。
原材料豐度大,提煉難度也不高,可以直接電離反蒸,或者采用膜過(guò)濾、高速離心分離之類。
完全可以利用核電,作為能源提煉大量的氘元素。
原材料成本下降,而系統(tǒng)的其他部件、配套設(shè)施,也可以用大量廉價(jià)電能,反哺這些制造廠,讓其生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。
這可以形成一個(gè)閉環(huán),讓電能生產(chǎn)成本和制造業(yè)成本不斷下降。