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第585章 聚变堆点火测试

全息图像,是他们刚刚参观的那座可控核聚变实验堆的等比例缩小示意模型,同时也是一座缩小版的托卡马克装置模型图。

“开启超导约束线圈,打开阀门,向反应腔室内加入氘气氚气,开启微波加热器,开启中性粒子束注入器,对气体进行加热。”

第二条指令下达,超导线圈开启,产生强大的螺旋磁场,由于耗电太过严重,控制大厅内的照明灯光都出现了明显的明暗变化。这还是乔瑞达专门“研发”了一种常温超导体,用来制作线圈,从而省掉了大量制冷设施,降低了电能消耗之后的成果。如果是使用低温超导线圈的常规托卡马克装置,能耗是这座聚变实验堆的两倍不止,必须要配备一条电力专线和一座变电站才能保障电力供应。

在指令下达的同时,虚拟聚变堆模型上的线圈部分,逐渐变成蓝色,并不断闪烁着蓝光,以表示线圈已经通电,有强磁场生成。在线圈上方,还跳出一个方框,实时显示着反应腔室内的磁场强度,其读数竟然高达30特斯拉,相当于30万高斯,是地球磁场的六万倍。真空腔室内,加入少量氘气和氚气之后,在全息模型上,呈现出来的是一片淡红色,在环形腔室内,缓慢的旋转着。

随着微波加热器和中性粒子束注入器开启,全功率工作,气体的温度越来越高,全息模型上的红色也越来越浓,红到发亮,红到发紫,最后转化为浓艳的紫色,此时的氘气和氚气已经在高温下转化为等离子体,在反应腔室内快速盘旋,奔流不息。上方标注的温度也在不断蹿升,20度、100度、500度、1000度、5000度、10000度,50000度,100万度、3000万度、1亿度……历经半个小时的加热过程,反应腔室内的等离子流温度,提升到了1亿度左右。温度如此高的等离子体,就如同脱缰的野马,溃堤的洪水,已经不是任何固体材料能够束缚的了,只能通过强大的磁场进行约束。

“报告贺总,目前等离子体温度已经达到1亿摄氏度,磁场强度30特斯拉,目前等离子体运行稳定,满足点火实验条件。”当所有指标达到点火要求之后,一位工作人员,向贺知夏进行了汇报。

“继续升温,点火测试开启。”

在设备的精准控制下,等氘氚形成的离子流温度继续攀升,一亿度,二亿度,三亿度,五亿度。就在温度读数达到五亿度的瞬间,氘氚聚变反应发生了,整个真空腔室瞬间被染成了金黄色,散发着太阳般的光芒。与此同时,等离子体的温度开始飙升,10亿度、50亿度、100亿度、一直到500亿度,才逐步稳定下来。

“传感器监测到聚变反应已经发生,温度开始飙升,等离子流运行稳定。第一壁接受到中子撞击,热量交换器开始工作,热发电机开始工作,逐步降低电能输入,聚变实验堆进入到电能自给状态。”

工作人员的通报,说明聚变实验堆第一次点火已经成功,大厅中央全息投影模型上散发的耀眼光芒,证明聚变之光已经被点燃,接下来就要看聚变反应能够稳定运行多长时间了。通报结束,控制大厅内响起热烈的掌声,现场所有人员,包括专家、工程师、媒体记者,全部站起来,为这道聚变之光的诞生送上掌声。聚变反应成功产生,这就意味着这个聚变实验堆点火成功,可以正常运行,这对一家初次进行可控核聚变实验的民营企业来说,已经殊为不易。

人类的几种主要发电方式,都离不开烧开水,火电、核裂变发电、以及面前这个聚变实验堆,皆是如此。从反应腔室内传导出来的大量热量,用于加热淡水,产生大量水蒸气,用来推动汽轮机旋转进行发电。这套发电设备在核电站上,已经应用多年,稳定性和转化效率已经被无数科学家和工程师优化到了极致。乔瑞达手里倒是有转化效率更高的发电方式,那就是磁流体发电,可以将等离子体气流直接转化为电能,不过那个需要大量的等离子体循环流动,目前这个聚变实验堆显然达不到要求,只能退而求其次,使用成熟的烧开水发电方式。

“真空腔室内有少量氦灰产生,偏滤器开启,清除氦灰。”

在核聚变反应中,氘和氚等轻元素结合成氦-4(he-4),并释放出大量的能量。这些高能粒子在反应过程中会被抛射到聚变装置的边界,形成所谓的“氦灰”。这些高能粒子对聚变装置的容器有一定的破坏作用,为了减少这些高能粒子对容器的破坏,通常会在聚变装置中设置偏滤器,这些偏滤器能够阻挡高能粒子,减少对容器的损害。偏滤器通常位于磁力线组成的“炉箅子”位置,将氦灰和杂质与燃料分离,并

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