小農經濟時代 38 核心構造

作者 ︰ 南非閑人

繼續翻看反應堆資料,按照聚變分子對的模式,夢想又整理出兩種分子錐。由于原理相似,所以整理速度就比較快了,無非是個替換法的問題。這種方式有一個很形象的名字,叫遺傳算法,保留精華,去其糟粕。

對于分子錐上的子結構,優化也一直在繼續,原來的聚變分子對對環境要求實在太苛刻了。這些改進就是在不大幅降低反應成功率的前提下,降低對環境的要求。

根據聚變分子對的特性,夢想給它們設計了彈匣。也就是為了將數量合適的分子對組合在一起,組成一個圓盤形陣列,圓盤基層由納米碳管組成桁架所構成的。這個橋架結構非常堅固,在低溫下表現出完美的幾何尺寸。依此幾何尺寸為基礎,附著在這個桁架上的聚變分子對的相對位置也將會被精確定位。從而為用來點火的脈沖激光提供標靶坐標。

為了保證激光中的光子能基本同時到達每個分子錐底部的引爆區域,這就在結構上提出了要求。在圓盤上下位置對稱布置稜鏡陣列,這個稜鏡陣列與分子錐一一對應,由于納米碳管組成的桁架幾何尺寸比較精確,所以稜鏡陣列只要位置放置正確,就可以將一束激光脈沖平均地分布到每一個稜鏡面上,從這樣的稜鏡面透射出來的激光脈沖就會射入分子錐底部的引爆區域,從而點燃分子錐的多米諾過程。從而把整個陣列上所有的分子對在同時瞬間引爆。

按照聚變對反應成功率來估算,每個圓盤陣列將平均位有400多對成功引發核聚變,從而將損失的質量轉化為能量。釋放出強列的x射線,而這些射線被外殼捕獲,生成電流。

為了保證反應的持續進行,這種圓盤陣列必須是連續輸送進反應核心內的相應位置,為了保證位置正確,它們將被以輸送帶的方式,輸送進反應堆核心區域。一邊進去,一邊出來。進去的時候,是排列整齊的陣列,出來的時候,只留下爆炸後的殘骸了。

所以整個反應過程就是圍繞著怎麼重建還原這個輸送帶而進行的。經過反應後的陣列,除其中有一小部分被保留以外,大部分都被炸得粉碎,而在反應核心中,炸飛後的殘渣四面八方都有,而這些殘渣若是不及時清理,那麼會越積越多,從而影響整個系統的正常運作,所以每隔一隔時間,需要更換內膽。

在這個反應核心中,由于反應進行的時候,會產生很多各種各樣的殘留,從單個原子到小分子,再到原子量上萬的大分子團。而這些殘留先不說它的其他影響,但是它們的熱運動,就會嚴重干擾反應的進行,比如由于撞擊分光稜鏡導致定位誤差。比如運動到光線路徑上,遮擋脈沖傳遞等等。

所以在原先的設計模型中,陣列圓盤和分光稜鏡是封裝在一起的,外面為約束反應殘留而布置納米網罩,就是封裝的外殼。經過這樣的封裝的好處就是,每個單位比較容易儲存,激發也更為容易一些,而且反應成功率也有所提升,順帶著也提高了單位時間的反應功率。

但是在模擬運行的過程中發現,整個反應過程中,納米網罩和分光稜鏡受破壞的機率不是很高,而且分別受損的概率很大。這不是重點,重點是分光稜鏡和納米網罩的制作生成非常費勁,不勁需要花費大量能源,而且生成時間也極為漫長。這就導致了納米網罩和分光稜鏡不可能與圓盤陣列一對一的進行封裝。

所以最後采取的次優方案就是重復使用納米網罩和分光稜鏡。

其實分光稜鏡是由不同的晶格按照特定規律排列而成,利用每一種晶體對光的各向異性的性質,通過組合餃接,形成各自的光路通道。由于對幾何尺寸的嚴格要求,它的基層也是建立在納米碳骨桁架上的,這種基層有一個性質,那就是在超低溫的環境下,具有良好的穩定性。正是這種穩定性,保證了稜鏡上每個光路出口都能對準目標靶心。

當然,有些晶格的性質是比較活潑的,有可能會與分子錐反應後飛散出來的小分子起化學反應。盡管這種機率很低,但這是不被允許的。

相對來說,那個納米網罩就簡單多了,從功能劃分上來看,納米網罩是用來收集飛散開來的碎片,從而保護整個系統。在聚變反應發生的時候,放出的高能射線穿透這個網罩,而且能量基本不會有損失,而那些殘骸則被攔了下來。從而保證系統的穩定運行。

當然,由于從氘氘聚變反應來看,它是會釋放出中子的,盡管幾率不大,但是中子射線是穿透率很強的射線,這主要是由于中子不帶電荷的緣故。而碳原子對中子的吸收具有良好的效果,現代裂變反應堆中,就用石墨棒作為控制反應堆中中子濃度的手段。這就是因為碳原了具有這種性質。

整個納米網罩就是采用石墨烯復合而成,除了攔截殘骸外,還可以吸收部分中子。以減少它對外殼的損害,外殼構造上實在是太精細了。

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