С этим наброском главный инженер Ван покинул научно-исследовательский институт STAR Imaging и в тот же день вернулся в штаб-квартиру группы ядерной промышленности в Шанцзине. Он связался со специалистами в области генерации энергии на магнитной жидкости Инженерной академии. Обсуждалась возможность применения устройства управляемого термоядерного синтеза.
Однако, хотя команда ушла, рабочая группа группы атомной промышленности осталась в Цзиньлине и продолжала общаться с исследователями НИИ STAR Imaging по техническим вопросам.
При этом эксперимент аппарата STAR на этом не остановился.
Получив достаточные гарантии финансирования, институт был почти расточителен, проводя эксперименты каждые три дня, используя водород и гелий в качестве объектов исследования и наблюдая различные сложные физические свойства плазмы в стеллараторе.
Более того, чтобы собрать ценные данные, Лу Чжоу даже приказал ввести в реакционную камеру 1 мг ценной смеси дейтерия и трития и провести пробное зажигание, рискуя повредить первый материал стенок.
Фактически, этот эксперимент действительно нанес некоторый ущерб устройству STAR, но, к счастью, ущерб все еще находится в категории ремонтопригодных. Несмотря на это, всю установку нельзя останавливать в течение одного месяца.
Конечно, хотя цена высока, прибыль также весьма щедра.
Они не только проверили возможность реализации технологии зажигания реакции термоядерного синтеза, но и получили лист лития, бомбардируемый нейтронным пучком, несущим энергию.
Особенно для последнего, его научно-исследовательская ценность не может быть конвертирована в деньги.
В Китае, наверное, только они могут провести такой роскошный эксперимент.
В этот момент этот с таким трудом добытый металлический лист лития спокойно лежит в специально обработанном бескислородном предметном стекле, а рабочий в защитной одежде помещается под сканирующий электронный микроскоп для наблюдения.
В лаборатории, изолированной от внешнего мира, Лу Чжоу и другие исследователи, стоя перед компьютером, видели на экране данные и изображения, собранные с помощью сканирующего электронного микроскопа.
Как они и ожидали, первоначально обычная металлическая поверхность теперь была полна шрамов.
Благодаря обнаружению инфракрасного спектрометра в извилистых каналах можно даже наблюдать следы остаточного гелия и тория.
К счастью, это показывает, что нейтронный пучок, несущий энергию, действительно прореагировал с 63Li, и в эксперименте удалось восстановить часть плутония.
Что касается беспомощности...
У них слишком много проблем, и они не могут закончить речь в нескольких словах.
Глядя на изображение на экране компьютера, профессор Ли Чанся тихо вздохнул.
«Держу пари, что эта штука сломается, если ты слегка к ней прикоснешься».
«Не спорю, даже если его не бомбардировали нейтронным лучом, этот материал не может быть таким сильным». Глядя на с трудом добытые данные на экране компьютера, Лу Чжоу сказал небрежно.
Шэн Сяньфу покачал головой: «Дело не только в радиационном повреждении, но и в том, что коэффициент производства трития слишком низок. И самая критическая проблема не в самом восстановлении. Энергия, переносимая нейтронным пучком, слишком высока, часто нет на поверхности 63Li отреагировал, но запутался внутри материала оболочки. Даже если бы в материале остались нужные нам воксели, его вообще невозможно было бы высвободить".
Нейтрон, несущий энергию, подобен пушечному ядру, и все металлические ключи перед ним уязвимы, как игрушки.
Более того, пробить нейтрон через первую стенку не так просто, как проделать в ней дыру. Это сформирует полость внутри первого материала стены, подобную воздушному шару, и в конечном итоге приведет к образованию целостности первого материала стены. Набухание, охрупчивание и даже отпадение поверхностного материала приводят к серьезным несчастным случаям.
Это также одна из основных причин, по которой материал оболочки реактора деления не может быть непосредственно использован в термоядерном реакторе.
По стойкости к радиационному повреждению эти два материала различаются на два порядка.
До сих пор их исследования заходили в неизвестную область, а это также означает, что нет предыдущего опыта, на который можно было бы ссылаться. Что делать дальше и как решить эти проблемы, зависит от того, будут ли они думать сами.
Подумав некоторое время, профессор Ли Чанся попытался предложить: «Как насчет перехода на молибден в качестве конструкционных материалов?»
«Молибден не работает», — он сразу отверг это предложение, и Лу Чжоу покачал головой. «Молибден обладает хорошей термостойкостью, но под действием нейтронного излучения он превращается в радиоактивные элементы».
Другой исследователь предположил: «А как насчет вольфрама? Вольфрам обладает хорошей термостойкостью. Продукты трансмутации — торий и торий, и радиоактивных проблем нет!»
На этот раз мне не нужно говорить о Лу Чжоу. Профессор Ли Чанся покачал головой. «Общий вопрос. Жаростойкость вольфрама не представляет проблем, но пластичность слишком плохая. Термическое напряжение приведет к растрескиванию поверхности материала... Я побывал в лаборатории DIIID. Когда я учился, там был специальный доклад, посвященный именно этому вопросу. Короче говоря, использование вольфрама невозможно. "
В лаборатории снова воцарилась тишина.
В это время Лу Чжоу, внимательно глядя на данные на экране, внезапно заговорил.
«Если мы не можем заблокировать нейтронные пучки внутри, почему бы нам не рассмотреть возможность их размещения?»
"Отпусти ситуацию?" Шэн Сяньфу слегка опустился, затем с улыбкой покачал головой: «Как нам восстановить нейтроны, образовавшиеся в результате реакции?»
Восстановление нейтронов, образующихся в реакциях термоядерного синтеза, является ключевой частью всей технологии термоядерного реактора. В конце концов, цена ресурсов трития не только в десятки тысяч раз превышает цену дейтерия. Мало того, что он продается в граммах, стоимость одного грамма достигает 30 000 долларов США (17 Ежегодные данные).
Если нейтроны, образующиеся в результате реакции, невозможно восстановить, это не только вызовет большие потери энергии, но и приведет к «остановке» реактора из-за потери плутония.
В идеальном термоядерном реакторе, будь то тритий или нейтрон, он должен сохраняться как промежуточный продукт. Конечными отходами являются только гелий и тепло.
Поэтому отпустить нейтрон невозможно, и вам придется оставить его позади.
Услышав вопрос Шэн Сяньфу, Лу Чжоу слегка улыбнулся и продолжил.
«Потерять их — это не то же самое, что отпустить их. Теоретически, как бы мы ни проектировали конструкцию первой стены, нам не избежать разрушения связей металла нейтронным пучком. Однако способность некоторых к самовосстановлению металлы слишком бедны, и это сложнее. Проблема трансмутации".
Эта конструкция эквивалентна помещению жидкого лития между первой стенкой и бериллием.
Шэн Сяньфу на некоторое время опустил голову и подумал, что этот метод кажется осуществимым, но он всегда чувствовал, что проблемы есть повсюду.
Подумав некоторое время, он выбрал из проблем, которые только мог прийти в голову, две наиболее очевидные.
«Но где, по-вашему, этот материал, который пропускает нейтроны и обладает сильной способностью к самовосстановлению? Даже после перемещения литиевого материала в материал первой стенки мы все еще не можем устранить ущерб, нанесенный нейтронным излучением конструкционным материалам. . И , как вы сказали, чтобы восстановить радон после первой стены, как его переместить обратно в реактор из-за первой стены?»
Услышав эти две проблемы, Лу Чжоу слегка улыбнулся и сказал: «Вторую проблему на самом деле решить нетрудно. При рабочей температуре жидкого лития и галоген, и гелий существуют в газообразной форме, и оба несовместимы друг с другом».
«Нам нужно лишь приложить слабую направленную вверх силу ко всей системе восстановления нейтронов жидкого лития, чтобы переносить образующийся галоген по всей системе».
«Тогда нам просто нужно восстановить отработанный «газ» над всей системой».
Образовавшиеся плутоний и гелий в виде выхлопных газов повторно впрыскиваются в реакционную камеру для нагрева и ионизации. Что касается того, как удалить гелий из реактора, то так работает дивертор.
Что касается выбора фильтра с водяным охлаждением, медно-вольфрамового фильтра или других фильтров, на этот раз это зависит от конкретных потребностей. Хотя эта часть технологии имеет решающее значение, она не является непреодолимой трудностью.
Сказав это, Лу Чжоу сделал паузу и продолжил: «Что касается первого вопроса, который вы сказали, такой материал не может быть найден в сплавах. Поэтому мы просто выбрасываем весь металл!»
Услышав это предложение, не только Шэн Сяньфу поднял вопрос, включая профессора Ли Чанся, все в лаборатории замерли.
Отказаться от металлических материалов?
Этот……
Это слишком авангардно, да?
«Металлы не используются в качестве конструкционных материалов?» Профессор Ли Чанся удивленно посмотрел на Лу Чжоу: «Какой в этом смысл?»
Это керамика?
Хотя некоторые научно-исследовательские институты пробовали этот способ, эффект по-прежнему разумен, но, к сожалению, теплопроводность керамики действительно плохая.
Если выделяемое тепло невозможно отвести от реактора, в конечном итоге возникнут проблемы.
«Используйте углерод, — сказал Лу Чжоу определенным тоном после паузы, — или, точнее, используйте композиты из углеродного волокна!»
Это не тот способ, которым Лу Чжоу придумывал неожиданные идеи. До этого он долго думал, даже когда беседовал с профессором Крайбером в Научно-исследовательском институте Спирального камня 7X.
Ядро углерода относительно стабильно, с ним нелегко вступать в реакцию с нейтронами, и оно может буферизировать нейтронный луч, так что, когда нейтронный луч контактирует со слоем жидкого лития, большинство нейтронных пучков не проникают в него напрямую. .
А часть энергии, уменьшенная слоем углеродного волокна, будет высвобождаться в виде тепловой энергии, а благодаря своей хорошей теплопроводности он также сможет легко отводить тепло, образующееся внутри реактора.
Что касается термостойкости, то здесь вообще нет проблем.
Без контакта с воздухом и окислителями материал из углеродного волокна выдерживает высокие температуры более 3000 градусов, сравнимые с температурой плавления вольфрама, и полностью удовлетворяет потребности первого стенового материала!
Оглядев людей в лаборатории, Лу Чжоу сказал: «Металлический материал с низкой активацией полностью удален из первой стенки, а в качестве материала первой стенки и основного конструкционного материала используется углеродное волокно. Средний слой заполнен используется жидкий литий и внешний слой.Бериллиевое покрытие, отражающее нейтроны.Защитный слой покрыт смесью парафина, воды и карбида бора и покрыт ядерно-энергетическим цементом.Таким образом, мы имеем все надежды решить проблему удержание трития!»
Что касается того, какой композиционный материал из углеродного волокна выбрать ~ www..com ~ Как решить проблему самостоятельного ремонта композиционных материалов из углеродного волокна, этот вопрос будет изучаться Институтом исследования материалов Института перспективных исследований Цзиньлин.
Хотя проблема серьезная, Лу Чжоу надеется ее решить!
Профессор Ли Чанся не мог не сказать: «Это слишком…»
Он хотел сказать, что это было невероятно.
Но эта фраза была произнесена лишь наполовину, и ее прервал Шэн Сяньфу.
«Нет, может быть… это действительно многообещающе!»
Прервав слова профессора Ли, Шэн Сяньфу потер подбородок указательным пальцем, и его глаза становились все ярче и ярче.
«Я просмотрел соответствующую литературу и заменил некоторые конструкции из аустенитной стали и вольфрамовой стали углеродным волокном. В области термоядерного синтеза, контролируемого на международном уровне, это технический путь, столь же многообещающий, как и нанокерамика!»
«Однако композитный материал из углеродного волокна используется для полной замены металлического материала в качестве основной части конструкционного материала, а пучок замедленных нейтронов размещается снаружи материала оболочки для реакции с жидким литием. Я слышал о это впервые».
Боюсь, что трудность немалая, и дело не только в самом углепластиковом композитном материале. Например, в контроле температуры. Рабочая температура углеродного волокна на первой стенке составляет около 3000 градусов, тогда как температура кипения металлического лития составляет всего 1340 градусов.
Если тепло не удастся своевременно отвести, жидкий литий во всей «системе восстановления нейтронов жидкого лития» рискует газифицироваться. Он может участвовать в реакторе вместе с образующейся в результате реакции смесью плутония и гелия. Реактор взорвался...
Существует также проблема изменения объема, вызванная затвердеванием жидкого лития при остановке реактора...
Но, как сказал Лу Чжоу, эта идея кажется осуществимой.
По крайней мере, стоит попробовать!
(Вчера я пошел собирать материалы.)
Гений за одну секунду: м.
