大国院士 第五百五十章 二代可控核聚变技术

第五百五十章：

所谓的可控核聚变，追溯到底其实只不过是是两个或多个较轻的原子核聚合成一个或多个较重的原子核和其它粒子的反应。

在人类研究可控核聚变技术的漫长时间里，其主流方向虽然是氘氚聚变，但并不代表着没有其他的研究方向的。

氘氚、氘氦三、氦三/氦三、氘氘、氢硼......等等都是研究方向。

主流是氘氚聚变，也只是因为这条路线从理论上来说最为容易而已。

其实除了这些外，碳、氧、硅、铁、金、银等等目前人类所发现的所有元素，理论上来说，其实都是可以进行聚变的。

只不过以铁元素为界限，在铁元素之前的轻元素，聚变释放能量。

而到了铁，以及铁之后的元素，聚变则需要吸收能量。

宇宙中的恒星之所以只能聚变到铁元素，后续的重元素，比如黄金都需要超新星爆发来形成，原因也就在这里。

铁和铁之后的重元素在达到了一定的质量后，会在引力的作用下剧烈的收缩，释放出巨大的引力势能，形成超新星爆发，进而形成各种重元素。

当然，重元素的聚变目前根本就不是人类文明能掌控的东西。

别说重元素的聚变了，就是氦三/氦三的聚变，如果需要使用磁约束技术进行掌控的话，都需要将等离子体湍流的温度提升到十几亿度，这远远不是目前的科技能做到的。

所以可供小型化可控核聚变技术的选择，其实并不多。

........

办公室中，听着梁曲的询问，徐川笑了笑，开口说道：“在你说的这些聚变原料中，其实能选择的，也就两种而已，你应该知道。”

闻言，梁曲略微思索了一下后点了点头，道：“氦三/氦三聚变首先可以排除了，纯氦三聚变要求的温度太高，目前的技术根本就无法控制。”

“氘氘聚变的要求同样不低，虽然理论上来说纯氘聚变的温度要求并不算高，但这种聚变反应的截面很小，而且产物以微小中子为主，不符合降低聚变堆大小的要求。”

“至于剩下，只有最后两种了。”

徐川笑着点了点头，道：“没错，剩下的选择就只有氘氦三聚变和氢硼聚变这两种了。”

闻言，梁曲思索了一下，开口道：“如果要单纯的抛开中子的影响，氢硼聚变会更合适一些，从聚变公式和原理来看，氢硼聚变无中子的产生，而氘氦三聚变的产物虽然以质子为主，但还是会有少部分微小中子产生的。”

徐川摇了摇头，道：“相比较氢硼聚变，我更偏向氘氦三聚变一点。”

听到这话，梁曲好奇的看了过来，问道：“怎么说？”

徐川沉思了一下，开口道：“氢硼聚变虽然是一种理想的无中子聚变反应，但是要实现它还需要克服很多技术难关。”

“而且氢和硼-11原子核之间更强的斥力，需要更高的温度和压力，理论上来说会比氘氦三聚变更高。”

“此外，氢硼聚变也并非完全不产生中子，你的理论是基于惯性约束聚变的。”

“以惯性约束为基础，配置好氢硼的原料比例后，的确是不会有中子产生。但是我们所使用的手段是磁约束。”

“而在磁约束的基础上，氢硼等离子体在反应堆腔室中运转时，氢原子核之间同样会产生碰撞和聚变反应，进而产生少量的中子。”

“这一点其实和氘氦三聚变是一样的，氘氦三聚变中产生的少量微小型中子也是来源于氘与氘的碰撞。”

“所以从中子的角度上来考虑，氢硼聚变和氘氦三聚变并没有什么太大的区别。”

梁曲思索了一下，开口道：“那使用氘氦三聚变的话，聚变过程中诞生的少量微中子怎么解决？”

“这可是聚变反应产生的中子，都会携带强能量，对设备和材料造成极大的破坏。”

徐川：“这个我暂时也没有什么太好的解决办法，后续根据实验数据来看吧。”

“不过理论上来说，氘氦三聚变产生的中子在质量上很小，远比不上氘氚聚变产生的中子，所以对于它的防护，条件要求肯定没氘氚聚变那么的高。”

“而条件越低，我们对其的防护使用的材料也就越少，每少一分材料，就能空余出来一部分的空间。”

顿了顿，他接着道：‘而且我考虑氘氦三聚变的主要原因其实不是这个，我考虑使用它的原因在于聚变产物。’

“氢硼聚变的产物是氦和能量，而氘氦三聚变的产物是氦和质子，高能质子是氘氦三聚变的主要产物，也蕴含着的大量的能量。”

“相对比氘氚聚变产生的能量大部分都在高能中子里面来说，高能质子不对材料和设备进行损伤，且可受磁场约束，而可约束就代表着我们能对其进行利用。”

“因此氘氦三聚变远比其他的原料更加适合小型化的聚变装置。”

“不仅仅是小型化可控核聚变技术，这其实也是二代可控核聚变技术的方向。”

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