当讲述到主推进器的时候,陈源仿佛换了一个人,从此前的温文尔雅,变得锋芒毕露。
他的语气发生了变化,从最初的平静缓慢,变成了现在的缓慢有力。
仿佛预示着他已经进入了自身能够绝对掌控的领域,不容任何反驳。
“可控核聚变推进系统采用氘-氚聚变反应,氘和氚在高温高压下发生聚变,释放出大量能量,通过磁场约束将聚变等离子体约束在推进器内,利用等离子体喷流产生推力,嗯,托卡马克装置。”
陈源说完了这句话,现场一下子炸锅了。
“不是引力约束核聚变装置?”
“居然是托卡马克装置!?”
“慢着,如果说是托卡马克装置的可控核聚变技术,那么是不是代表陈院士并非只开发出一种可控核聚变技术?”
“你这不是废话么,引力约束核聚变装置和托卡马克装置的工作原理肯定不一样啊。”
“我的上帝啊。”
“此前我一直认为托卡马克装置因为材料的限制,很难做到真正意义上的可控核聚变,毕竟它对聚变要求太高了,温度要达到上亿摄氏度,现在陈院士说托卡马克装置可以做到可控核聚变,那是不是代表他研发出了新型材料,能够承受上亿摄氏度高温?”
“不一定是新型材料,也有可能是新型磁场或者结构,能够避免高温对装置的破坏。”
“对,新型磁场或者结构的可能性更大,光从材料上突破不可能做到承载上亿摄氏度高温。”
现场的学者、科学家们率先爆发出议论之声。
他们一点都没有怀疑是不是有能力开发出托卡马克可控核聚变装置。
毕竟陈源开发出了难度更高的超级仿星器引力约束核聚变装置。
大家之所以哗然,是因为真的没想到托卡马克装置可以做到可控核聚变。
最重要的事情是,传统托卡马克装置相对而言比较庞大,根本不适合做载人宇宙飞船的推进系统。
也就是说,如果陈源真的开发出了托卡马克可控核聚变推进系统,那么该装置一定会非常小巧。
目前技术下连大型托卡马克可控核聚变装置都打造不出来,更别说小型化了啊。
这也是一众学者与科学家吃惊的真正原因。
马斯克心里暗暗震动,表面上却不动声色道:“托卡马克可控核聚变装置?”
“是的。”
陈源应了一声,道:“托卡马克装置是磁约束聚变,这方面的理论没什么好讲,无非就是采用磁约束方式将超高温等离子体约束在有限体积内,避免等离子体与装置壁面接触导致能量损失和避免损坏,核心遵从洛伦兹力约束原理,带电粒子在磁场中会受到洛伦兹力作用,沿磁力线做螺旋运动,无法自由逃逸出磁场区域。”
他说到这里停顿了一下,“我设计的这种装置采用改进型托卡马克装置的环形磁场位形,由toroidal环向磁场和poloidal极向磁场叠加形成螺旋型磁力线,构成‘磁笼’结构,实现等离子体的三维约束。其中,环向磁场用于约束等离子体的径向漂移,极向磁场用于约束等离子体的角向漂移,两种磁场的协同作用使等离子体被稳定约束在环形真空室内,约束时间满足聚变反应的持续需求。”
马斯克兴趣大增,“核心约束参数方面呢?”
其他人全都竖起耳朵。
陈源道:“核心约束参数满足劳森判据,即聚变反应持续进行的最低条件,等离子体密度n≥1.2×10²⁰m⁻³,约束时间τ≥1200s,等离子体温度T≥1.6×10⁸℃,三者乘积nτT≥2.3×10³⁰m⁻³·s·K,远超劳森判据的最低要求的nτT≥1.0×10²⁹m⁻³·s·K,确保聚变反应能够持续、稳定进行,为Q值≥50提供基础约束条件。”
“王德发!?”
“Q值大于等于五十?”
“我的耶稣啊,这么高的Q值,都可以当做商业堆供电了啊。”
一群学者与科学家再次哗然。
他们当然可以从核心参数判断出陈源说的数据与信息没有问题,同时也被Q值大于等于50弄得狠狠震惊了一把。
陈源笑了笑道:“我设计的这个可控核聚变推进装置,可不是用来发电的,而是通过等离子体喷流形成动力,满足载人宇宙飞船飞行所需的推力,嗯,准确说是等离子体喷流推力转换+余热电能转化双路径。”
不是直接发电,而是可控核聚变等离子体喷流推力转换?
卧槽!
这尼玛不就是科幻里宇宙飞船的飞行模式吗?
众人哪怕没有看到真正的装置,但脑海里已经浮现出一艘喷着长长光尾急速前进的载人宇宙飞船模样了。
马斯克双目已经隐藏不住兴奋,语气有些颤抖地询问道:“能具体说说这种双路径模式吗?”
陈源微笑道:“α粒子仅需消耗约20%的自身能量维持等离子体高温实现自热,剩余80%能量与中子能量共同用于加热并加速等离子体,使等离子体速度提升至≥1.2×10⁷m/s,通过喷管喷流产生推力,未用于推力转化的中子余热,通过热交换器转化为热能,再通过斯特林循环发电机转化为电能,转换效率≥40%,可为飞船生命保障、导航、通信等系统供电,实现能量自给自足,无需额外能源补充。”
可行!
这一番理论是绝对可行的!
在场一众稍微了解一点该项技术的人稍微一分析,便可以明白陈源所言非虚。
也就是说,陈源设计的“等离子体喷流推力转换+余热电能转化”双路径系统,从理论上来讲,是绝对没有任何问题的。
那么,现在只剩下一个问题需要解决,那就是如何实现“可控”核聚变。
目前托卡马克装置之所以无法做到可控核聚变,核心难点有好几个。
比如极端条件难以维持、等离子体不稳定性、能量增益不足、材料与工程极限等多方面。
其中难度最大的就是极端条件难以维持。
核聚变需要将氘氚燃料加热至上亿摄氏度,形成高温等离子体。
任何材料容器都无法直接容纳如此高温物质,只能依赖强磁场进行磁约束,但维持这种状态极其困难。
大型托卡马克装置尚且无法解决这一难题,更别说陈源设计的推进装置更为小型,想要解决这个问题将会更加困难。
雷纳.维斯带着虚心求教的心思,道:“陈院士,超高温承载方面的问题,你是如何解决的呢?”
当这个问题一问出,所有人全都聚精会神到了极点。
陈源一点不含糊道:“我设计的这种推进系统装置,其聚变反应核心的等离子体温度达到一亿六千万摄氏度,远超现有任何材料的熔点,所以想要完成高温承载,绝对不能依赖单一部件或技术,我进行了‘磁约束隔离+耐高温材质防护+余热快速导出’的三维协同设计,结合等离子体物理与材料科学理论,实现超高温环境下的稳定运行,你们对理论与技术感兴趣的话,我可以简单讲述一下,嗯,核心信息要保密,无法与你们透露,你们……感兴趣吗?”
我们感兴趣吗?
废话,我们好奇心都快要撑爆了啊!
在场众人恨不得立刻听到陈源讲解详细信息。
他们太想知道陈源到底是如何解决超高温承载方面的问题的啊。