小農經濟時代 第七章 方案的選擇

作者 ︰ 南非閑人

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如何讓兩個氫原子核結合在一起,以達成核聚變的條件,從而釋放出巨大的能量?

度娘給出了答案,讓兩個氫原子的原子核以每秒種三千公里的速度相對撞擊,這樣就可以讓帶正電的原子核克服電磁斥力阻撓,讓核之間的距離靠近到讓核力發生作用為止,然後核力就會用遠大于電磁力的力量將兩個原子核拉攏在一起,並放出核力的勢能。

打個方,你在天花板上放置了一塊磁鐵,然後你在下面向上扔另一塊磁鐵上去,讓它們兩塊磁鐵吸合在一起,在你向上扔磁鐵的過程中,你就給了這塊磁鐵一個初速度,這樣磁鐵就有了動能,然後這塊磁鐵在上升的過程中,克服了重力,到達了磁力產生作用的距離,然後磁力就把它們吸合在一起。

在這個過程當中,重力就相當于同性電荷的斥力,它們阻撓了磁鐵結合在一起。而磁力就相當于核力。在磁鐵結合的過程中,很顯然,磁力做了功,發出啪一聲,就是磁力做功轉化出來的能量。由于核力電荷斥力在數值上大好幾個數量級,若是磁鐵磁力與重力按照同樣例來算的話,你扔一塊磁鐵上去,磁鐵吸合在一起的聲響不定能震垮一幢樓。

而現在,我們想要的就是得到這個巨大的能量。

其實,我們現在已經能夠獲取這個能量,那就是氫彈,但是要得到能控制的,持續的能源,卻還有不少問題。

王石現在的問題就是弄一些可靠的措施,可持續地釋放這種能源。

對于前面提及的六種方案,首先裂變方案不是聚變能,而且技術也已經相對成熟,但還是首先就被槍斃掉了。一個是輻射不太好控制,再就是材料較難搞。

對于第二個被槍斃的就是慣性約束了,這就方案得簡單一點,就是通過激光或其他什麼手段,瞬間加熱聚變物質,讓核燃料在一個短暫的時間里突破溫度、密度和體積的臨界狀態,實現聚變反應。

在這里,這個溫度就是就是原子核高速運動的標志,大家都知道溫度就是分子的熱運度嘛。而這個密度和體積則是保證了這個有效撞擊次數,只有次數足夠多,放出來的核能才能夠利用起來,若是要能持續運行下去的話,產生的核能還必須大于投入的能量,必竟產生激光也是需要能量的。機器維護運行也是一筆不的開銷,是吧。

不過在這個過程中,難以解決的地方就是持續性和型化,以王石目前的條件來看,前景還不明朗。所以也被擱置了。

而磁性約束方案,主要靠磁場來束縛這些高溫高速的原子核,以便滿足臨界條件,完成核反應。

事實上王石也想不明白,磁力怎麼束縛這些高溫的粒子,上科普了以後才明白,原來通過設計線圈繞組,讓磁場形成一個螺旋圓環,讓磁力線形成象一根首尾相接的彈簧一樣的閉合圈。而高速運動的帶電粒子受磁力線的作用,被限制在一個環形磁場內。大家都知道,相同方向的通電導線互相吸引,所以通電離子流具有聚合作用,從而保證它們不會跑到磁場外面去。

這樣就較容易達到了臨界條件,實現核聚變的持續進行。

現在對于王石來講,困難主要在與體積較龐大,難以型化。

再來看看第四個方案,按照方案內容,讓兩束經過加速器加速的離子相對撞擊,想了一下,王石實現的可能性不大,因為原子核很,可以想象要讓它們瞄準了對撞是多麼的困難,就象你用槍打一個放在月亮上的乒乓球,打得著嗎?所以這個也就是在理論上有可能,但實際上是不可能實現的。

對于第五個方案,也就是電場約束方案,它是通過用一個金屬容器產生的電場來約束帶電離子的,也就是外殼加正電壓,中心部位加負電壓,在這樣的電場作用下,聚變原子核就被電場束縛在這個容器內了,在相互撞擊後,部分產生聚變反應。這樣王石也不好什麼,因為實際上這個方案是已經實現穩定聚變了,只是由于投入產出的能源還要多得多,所以盡管還有改進的余地,但是技術上的難題還有很多,由于電場約束的局限性,核燃料密度達不到臨界要求,造成核反應的速度實在太慢。從而大大限制了輸出功率。

而第六個方案,是夢想綜合了前面幾種方案後,結合自身條件和優勢,提出的新的方案。那就是聚能混合裝藥。

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