第182章(2 / 2) 怒海穿越之征服1934
第182章(2 / 2) 怒海穿越之征服1934进去的众人都进行了身份证扫描和指纹扫描，进入一楼大厅，杨正午带他们进了足以容纳三十人的大电梯。
不过吴大猷他们很快发现，电梯并不是往预想的上面走，而是往下面走。这个电梯足足往下行走了五分钟左右，虽然感觉不到速度。但是吴大猷从开始的加速度，略略做了估算，他们起码是在几百米的地下。
电梯门一开，里面灯火通明。
这是一个开放式的巨大空间，占地面积或许有几十万平方米，高度足有十米。众人在杨教授的指导下，坐上了电动观光车，沿着中央最大的通勤通道，一路往最远处参观过去。
杨正午指着一侧最显著的设施说道：“这是我们实验室最重要的装置：环流1号B装置，这是一种磁约束核聚变装置，核聚变的原理大家看了吗？”
吴大猷和其他教授都乖乖的点头，闭馆那段时间他们还讨论过核聚变的原理，知道一点皮毛。
杨正午接着说道：“其实核聚变很简单，当质量轻的原子（主要是指氢的同位素氘和氚）在超高温条件下，发生原子核互相聚合作用，生成较重的原子核（氦），并释放出巨大的能量。1千克氘全部聚变释放的能量相当11000吨煤炭。这个过程其实很容易就实现了。问题是我们需要让他持续的可控的释放能量。我们这个装置就是要实现这个目标。”
吴大猷对热核聚变理解的最深，他非常清楚这个过程，对于原子聚合所需要的热量做过推算，没有数十亿度高温，原子发生聚合是不可能的，要完成聚合必须是原子达到疯狂的布朗运动。
吴大猷问道：“教授，您的意思，这个装置可以把氘元素加温到聚合反应所需的温度？”
杨正午眼睛一亮，看了眼吴大猷，笑着说道：“没错，这个装置就是通过磁约束，让原子回旋加速，直到获得足够的动能，由于都是正电荷，相互排斥，所以让原子在狭小空间内自由的跑，只要达到足够的动能，相互拥挤的原子不得不发生接触，只要当它们之间互相接近的距离达到大约万亿分之三毫米时，核力（强作用力）就会伸出强有力的手，把它们拉到一起，从而放出巨大的能量。”
吴大猷一拍掌说道：“对啊，虽然要把物体加热到足够温度很困难，但是离子态的粒子疯狂加速，一样能够获得足够的克服斥力的能量，从而完成聚合反应。”
其他人也不慢，很快明白了吴大猷的意思。
吴大猷又问：“教授，那产生的能量如何释放出来被人们使用呢？”
杨正午指着那个装置后面一个汽轮机组说道：“氚的原子核和氘的原子核以极大的速度，赤裸裸地发生碰撞，结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17.6兆电子伏特能量。这个过程，你们应该在书上看到了，计算方程也有详细说明。
这些放出来的能量怎么办？
反应堆经过一段时间运行，内部反应体已经不需要外来能源的加热，核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要将氦原子核和中子及时排除出反应堆，并及时将新的氚和氘的混合气输入到反应堆内，核聚变就能持续下去；核聚变产生的能量一小部分留在反应体内，维持链式反应，剩余大部分的能量可以通过热交换装置输出到反应堆外，驱动汽轮机发电。这就是热核聚变的可控原理。”
吴大猷接着问道：“教授，据我所知，在地球上获得足够的氘和氚元素并不容易，那么这样的装置有意义吗？”
杨正午说道：“这个问题问的好！自然界中要获得氘难度不大，海水中就有足够的氘，只要富集、电解和精馏之后，可以获得足够的氘原料，但是我们发现氘－氘反应太猛烈了，他只能成为武器的原料，目前的技术做不到商业使用。但是我们发现氘－氚反应，比氘－氘反应温柔的多，点火温度也比氘－氘反应来的低，以现在的技术可以实现可控反应。所以，关键问题是氚哪里来？氚半衰期只有12.26年，地球上没有这种元素。怎么办？
目前有两种方案有商业利用价值。一种方案就是利用锂－6和锂－7，在被中子轰击之后，就会裂变，他们的产物都是氚和氦，在聚变反应堆内，氚和氘反应后，除了形成一个氦原子核之外，还有一个多余的中子，并且能量很高。我们只需要在核聚变的反应体之内保持一定比例的锂原子核浓度，那么核聚变产生的中子就会轰击锂核，促使锂核裂变，产生一个新的氚，这个氚则继续参与氚－氘反应，继而产生新的中子，链式反应形成了。所以，理论上我们只需要给反应体提供两种原料：氘和锂，就能实现氘－氚反应，并且维持它的进行。