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大汉科技帝国-第65部分
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原子核中蕴藏巨大的能量,根据质能方程E=mc^2,原子核之静质量变化(质量亏损)造成能量的释放。
如果是由重的原子核变化为轻的原子核,称为核裂变,如原子弹爆炸;如果是由较轻的原子核变化为较重的原子核,称为核聚变,如恒星持续发光发热的能量来源。
相比核裂变,核聚变的放射性污染等环境问题少很多,如氘和氚之核聚变反应,其原料可直接取自海水,来源几乎取之不尽,因而是比较理想的能源取得方式。
另外就是对清泉科技众人而言,想要获得核聚变的原材料还是非常简单的,从海水就能够提取出来,但是核裂变需要的重原子核材料,比如铀或者钚,这些材料可是有钱都买不到,而且购买这些材料肯定是会被其他国家给发现。
所以清泉科技的众人一致决定直接上马核聚变研究!
核聚变相比核裂变具有很大的优势,首先就是前面提到的原材料的获取要更加的简单易得,全球的储量非常惊人,月球上还有大量的He3;其次核聚变释放的能量比核裂变释放能量的要大的多,反应放能效应极高,理论上来说只有正反物质湮灭释放的能量比它高;产物无污染,不具有放射性等等诸多优点!
既然核聚变具有如此多的优点,那为何全球目前还没有一座真正投入使用的核聚变反应堆呢?要知道全球的核裂变发电站可是多达几百个。
核聚变有着自己天然的限制,而且这个限制一直困扰住科学界整整半个多世纪!
核裂变需要的反应条件非常弱,天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲,核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应,而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。
人类研制氢弹时,对于该问题给出了解决方案:用核弹引爆氢弹!即通过核弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸,因此氢弹内部是有一个小型核弹的。
但是这样的核聚变是不可控,对于人类来说只能用来破坏,并无任何其他的用途,真正想要实现和核裂变一样,对核聚变的全过程进行控制,还需要解决2大难关!
第一,怎么将核聚变的原料加热到这么高的温度?核聚变需要的温度高达上亿度!
第二,将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它?上亿度的高温足以媲美太阳的温度,可以烧融一切!
人类科学家核聚变的研究始于上个世界50年代,最开始肯定是造氢弹,后面研究怎样去实现可控核聚变,因为可控核聚变对于人类来说意义实在是太重大的,解决人类能源问题的希望就在于此。
对于可控核聚变遇到的两个难题,目前都有了一些研究成果,清泉科技众人自然是前人栽树后人乘凉,紧跟在他们的后面,同时刘清泉也积极参考阿尔法人早期对核聚变的研究成果,两者互相融合!
对于第一个难题,怎样将核聚变的原料进行加温到上亿度,这一点清泉科技众人还是参照了地球目标科学家的研究思路,阿尔法人加热的方法太过于脱离现在的科技水平了,目前完全学不来!
关于如何加热,从上个世纪的60年代开始,激光器的发明,为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了思路。
最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料,因为该方法能量大,而且无需与被加热物质接触,简单理解就是类似于拿阳光聚焦之后点燃木屑。
但是单个激光器的能量太低,所以为了解决这样的问题,需要将多个激光器的能量聚焦于同一点。
该问题看似简单,实则非常困难,因为必须保证在短暂的加热时间内,被加热物体的所有方向受热均匀,一致向球心坍缩,简单理解就是将被加热物质想象成一个足球,如果想要挤压足球内部的空气,最好的方法就是从四面八方一起用力,使其体积被压缩。如果仅仅从两个方向使劲,则足球会变形,足球内部的空气被挤压效果就会大打折扣。
这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确,也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制,目前在该领域美国的研究进展是最快的,其“国家点火装置”目前能够将192个激光器聚焦于同一点。
清泉科技这个核聚变实验室也是同样的道理,参照美国国家点火装置建设而成,能够将365个激光束聚焦于同一个点上,瞬间产生上亿度的高温,足以点燃核聚变的材料。
而且相比美国国家点火装置几个小时才能进行一次点火实验,清泉科技的这个点火装置能够实现每秒点火10次,释放10次脉冲!
清泉科技的点火装置,先是将外部的激光进行增强10000倍,接着将一束激光分裂为2束激光,2束激光再分裂成4束,就这样一步步最后分裂成了365束光束,分裂的过程中不断的对光束进行增强,其总能量增加到刚刚开始能量的5000万亿倍,最后聚焦到一个直径为3毫米的氘氚核聚变燃料上,能够产生超1亿度的高温,压力超过1000亿个大气压,进而足以引发核聚变!
也许有人就会问了,这得要需要多么庞大的能量才能将它给点火啊?
激光的光子都是定向的,不像一般的光源,光子是发散开的,你想太阳照在大地上,不会烧燃纸张,但是把光聚焦,那在一个点上,能量就更大,就可以烧燃纸张了,道理是相同的。
激光是能量高度集中,但其中蕴涵的能量不一定就很大,耗能并不会太恐怖!
好了第一个问题得到了解决,我们依靠激光技术能够创造核聚变所需要的条件,能够点燃核聚变燃料,那么可控核聚变下一个难点是用什么装置来装下这高达上亿度的核聚变反应?
目前地球科学家提出过好多种用来控制核聚变的方法,其中有超声波核聚变控制法、激光约束控制法、惯性约束控制法、磁约束控制法等等。
其中可行性最高的是磁约束控制法,“超导托卡马克”装置的研制就是为了实现能够将上亿度的物质存放其中,具体的原理非常的简单,高中的物理学课本就有提到,是通过将这些物质约束在一个密闭的环中使其高速旋转,来将其固定在一个密闭的空间中,从而实现了变相的盛放。
看起来好像核聚变的两大的难关,地球人早就已经解决了,但是目前还有一个更加严重的问题,那就是这两种分别针对两个难点的方案,完全没有办法使其结合起来!
也就是以地球目前的水平,只能将核聚变燃料给点燃或者是使用“超导托卡马克”将起装起来,但是将几百束激光集中于一个如此之小的点,难度非常大!
需要聚变物质静止于指定的标靶位置等待加热,点燃,而超导托卡马克装置则属于磁约束过程,如果聚变物质静止下来,则无法在磁场中受到相应的洛伦兹力等作用从而被约束在一个指定的密闭空间当中。
所以地球上的科学家虽然已经解决了核聚变的两大难题,但是还是没办法实现可控核聚变,这两种方案只能在对一个问题的解决占有极大优势的情况下想办法去解决另一问题。
对于第二个难题,清泉科技众人自然是要向阿尔法人取经,阿尔法人会用什么用的办法来控制上亿温度的核聚变?(未完待续。)
第154章 ,元力法阵(40月票加更)
作为宇宙中最顶级的文明,阿尔法文明早在亿亿万年前就已经将核聚变技术给研究的非常透彻,各种思路的控制方法多的很。
但是其中的每一种方法和思路都需要高深的科技水平,像空间控制法、冷冻法、重力约束法等等,这些方法对于目前清泉科技众人而言都还太遥远,唯一能够沾点边的重力约束法,跟反重力技术也还有很大的距离!
涉及空间技术的空间控制法,这已经完全是脱离了地球科技水平,大家连理解都还不能实现,更别说引用了。
冷冻法,也就是传说中、理论中的冷核聚变技术,这暂时来说也还是太遥远了,大家连基本的热核聚变都玩不动,更别说冷核聚变了!
重力约束法,就是将核聚变的燃料送入一个球形的立体空间之中,然后对立体控制施加强大的重力,依靠强大的重力约束其中上亿温度的能量,同时还可以根据需要对能量进行引导,用作各种用途。
这对于目前的清泉科技的水平而言,离的最近的,最有可能实现的就是这个重力约束法,因为清泉科技已经掌握和引用了反重力技术,要研究出重力技术来,还是有可能实现的。
而且清泉科技目前已经有团队在研究重力技术,为未来太空建设打基础,但是重力技术的难度并不简单。
要实现重力一个是自身的质量非常大,像宇宙普通存在的卫星、行星、恒星以及黑洞等等大质量的天体,质量越大,重力或者说引力就越大。
另外一个就是和前面提高到一样通过高速旋转来产生重力。
但是无论哪一种对于控制核聚变都没有任何实质的帮助,阿尔法真正用到的重力约束法,其实还是对时空进行扭曲,从而形成重力约束核聚变反应。
所以说这几种方法对于目前的清泉科技而言都还不太现实,刘清泉翻遍了阿尔法人关于核聚变的资料,最终找到了一种比较适合目前的技术!
那就是利用元力修行者的手段来控制核聚变!
就是利用元力法阵来约束控制核聚变,这是元力应用的一种方法!
宇宙之中最神奇的是什么?是元力!
即便是到了宇宙最顶级文明的阿尔法文明,对于元力的研究越是精深就越是会感叹它的神奇!
宇宙中流行这样的一种说法,元力才是构成宇宙最基本的元素!
因为不同的元力修炼者、修炼不同的元力法门,都会根据自身体质和功法形成不同类型的元力,像清泉科技研究院的众多研究人员修炼的虽然都是同一种专门给科研人员修炼的法门,但是每一个人最后形成的元力还是各不相同。
莫青冥是雷电,双眼之中隐隐闪现的是雷电之力!
江志鹏是水的力量,控制水元力异常的轻松自然!
而未来基地的安保负责人李方欣则是火焰的力量,双眼之中能够直接射出火焰攻击,而且火焰的温度非常高,融金断玉一点问题都没有。
而被人用AK逼的非常狼狈的张章的元力属性是金,锋利无比,切割最坚硬的航天新材料都不是问题。
而且宇宙元力的存在还是非常普遍的,甚至还有的文明刚刚开始就是依靠强大的元力武士带入宇宙的大家族。
宇宙中一向是崇拜强者,强大的元力武士无论去到哪里都是受到异常的尊重,因为元力的手段实在是太匪夷所思了!高级宇宙文明对于公民的基本要求之一就是元力修炼达到某种水平。
元力法阵就是元力武士研究出来最长见的手段之一!
聪明的科学家们将元力法阵应用到科学研究的课题上,能够解决很多常规科学技术无法解决的问题,比如解决可控核聚变当中的亿度高温问题,使用元力法阵就可以非常简单轻松的解决。
宇宙文明研究科技和元力相结合的技术是一门非常盛行也非常重要的学科,就相当于物理学对于当今科学的重要性。
从大到刻画在宇宙飞船上的元力法阵应用,小到日常生活,越是高级的文明对于元力的应用越加的精深,元力不仅仅只是简单的用来修炼,它还可以和科技之道相辅相成!
想要控制核聚变,其中高达上亿度的问题如果使用科技的手段,这需要科技水平至少发展到3级文明的水平,而且这还的要是专攻这一块的科技文明才有可能实现。
但是利用元力手段,通过元力法阵,现在处于1级文明的地球科技也是可以实现对核聚变的控制,将核聚变巨大的能量进行约束和利用!
此时,刘清泉正在巨大的核聚变反应堆里面进行阵法最后的刻画,能够控制核聚变反应的元力法阵,目标也只有已经元力大师巅峰的刘清泉能够刻画出来。
这里面涉及到了元力的精细化操作和对元力法阵的理解,修炼的越深,对自身元力的控制和理解自然也就越深。
元力武士和元力学徒暂时还是无法进行如此复杂和精细的元力刻画,除非是那种专门研究元力法阵的元力武士,但清泉科技目前还并没有这样的人才。
刘清泉专心致志,一点都不敢马虎,体内的元力在手指中划出道道一道纤细的火线,刘清泉的元力也是火系的!
火线不断的游走于反应堆坚硬的表面上,最新研究出来的新材料,硬度是钻石的好几倍,普通的刀具根本就无法在上面留下一点痕迹,但是刘清泉的元力火线流过的地方,上面都会留下一道线。
“呼~~总算刻画完了!”一连好多天刘清泉都在这里刻画法阵,全神贯注,一丝不苟,而且还不能中途停止休息,也就是他这种修炼到元力大师巅峰的元力人才能够扛得住。
“老大,刻好了?来吃点东西喝点水!”一旁早就等待许久的莫青冥、江志鹏等人连忙递上食物和水。
“嗯~”刘清泉确实是非常累,也不多说废话,接过食物和水大口大口的吃起来,任谁一天好几天不吃不喝,全神贯注的做一件事情也会疲惫不堪,更何况这几天一直都是元力的不断输出,对于元力武士而言元力才是一切的保证,自然是非常的疲惫!
“老大,我们什么时候开始点火?”看到已经隐隐散发波动的反应堆,其他人都已经忍不住想要早点进行实验,科学家都是这样,对于未知的事物充满了求知欲!
“明天吧!大家今天再进行最后的检查,明天点火!”
PS:还欠大家一章了哦~晚上就把债给还清了~(未完待续。)
第155章 ,点火(50月票加更)
刘清泉回到住的地方先是好好的洗了个澡,接着美美的睡了一觉,真正的累是心神,这种累并不是修炼元力就能恢复的,唯一的最好的恢复的方法就是美美的睡觉!
第二天一早,刘清泉被外面的鸟叫声给吵醒,鸟儿最是灵敏,特别是沙漠中的鸟儿,哪里有水,哪里有果实,他们一清二楚,清泉科技的未来基地自从开建以来,越来越多的鸟儿飞到了这里。
饮水、觅食,慢慢的就不愿意走,在这里安家、落了户,而清泉科技的人对于这些天地间的精灵也是异常的喜爱,时不时就撒点吃食给他们,从不打扰鸟儿们的世界,在这里鸟儿与人非常核心的生存在一起。
鸟喜欢把窝建在靠近有人居住的树上,因为这样非洲的猛禽就不怎么敢下来捕捉,刘清泉别墅外面的一颗树上,结满了一个个鸟窝,这些鸟窝密密麻麻的,以致于树枝都快撑不住,基地的管理人员只能给树枝撑起支架。
这些鸟叫做群居织巢鸟,和麻雀差不多大小,喜欢群居,每天早上刘清泉都要被他们准时的给吵醒,不得不说,这鸟多了也确实是太嘈杂了!
一番洗刷,又是一个帅哥一枚!
秘书邓玉洁早已经将刘清泉喜欢吃的早餐摆好,不冷不热刚刚好,不得不说邓玉洁做事真的是很细心!
“昨晚睡的怎么样?”邓玉洁一边微笑的看着刘清泉大口的吃早餐,心里满满的是喜悦,她很享受这种感觉!
“睡的很香!”刘清泉微微一笑,可就是怎么简单的一笑,让邓玉洁瞬间心花怒放!
……
8点钟,刘清泉准时的出现在了核聚变实验室,此时其他的科研人员也都已经全部到齐,今天注定是划时代的时刻,没人愿意错过!
“老大,昨天又经过了3次的检查,确认没有什么问题,可以进行点火实验!”江志鹏看到刘清泉过来,连忙上来汇报工作,刘清泉只负责大方向的运营,具体日常的事物还是江志鹏这边在负责。
“再检查最后一次,确认无误之后,就开始点火吧!”刘清泉点点头,对于清泉科技研究人员的实力,刘清泉还是非常自信的,这群人一个个放到外面去,都是几个美军师都换不来的高尖端人才!
“嗯~”实验前再进行一次检查核对,这在日常实验中非常的常见,当然这样的工作非常的枯燥,科研就是如此,有时候千百遍的重复一件单调的事情,为的就是寻找那一丝差异,需要非常好的耐心和沉着的心态。
2个小时候后,时间已经走到了上午10点钟,当然这是本地时间,北京时间的话已经到了晚上了,足足8个小时的时差!
“老大,没有问题,可以电话!”江志鹏最后一次确认。
“点火吧!”刘清泉点点头,接过文件,签上自己的大名,像这种大型的科学实验,因为涉及影响重大,都是必须有负责人签字,研究院领导签字同意的!
随着一个红色的按钮被轻轻按下,早就准备好的启动程序开始运行!
一束高能量的紫光从发射器中射出,先进行增强,接着被分成2束,再进一步进行增强,接着两束光再被分离出4束,再进一步增强,就这样由一束光分成365束光!
刘清泉看着光束被一分二,二分四……。突然好像有点明白了元力修炼中的一些困惑,这不正是有点和古人思想中一生二,二生三,三生万物的意境么?
体内原本经过几天刻画阵法消耗非常厉害的元力,此时此刻竟然蠢蠢欲动,刘清泉知道,自己快要突破元力大师的境界,进入新的更高一层的元力宗师境界!
不过此时不是突破的时刻,只好压住,等实验完成之后再来。
从实验室的玻璃上看去,无数的紫色激光全部集中到一点个上,这个点只有3毫米的大小。这个点位于核聚变反应堆内,一瞬间反应堆内早就已经准备好的核聚变燃料,氘和氚就被点燃,瞬间核聚变反应就开始剧烈的发生出来。
顺带着的就是巨大的能量和高达上亿度的温度,这一个过程持续的时间非常短,紧紧不到十分之一秒,因为第一次实验投放的燃料非常少。
可是即便是这短短的十分之一秒的核聚变,释放的能量也是非常的恐怖,换成的热能足以将一吨水给煮开。
要知道这里面投放的核聚变燃料才紧紧不到一克的百分之一,核聚变过程中释放的能量实在是太巨大了,要知道一千克氢如果全部聚变成氦4的时候可以释放多少的能量呢?
根据E=MC^2,核聚变时有7/1000的质量转化为能量,所以我们有E=1*7/1000*299792458*299792458=6。3e14JE=能量,M=质量,C=光度。
一千克氢全部聚变为氦4,将损失质量Δm=0。029158千克,产生的能量E=Δmc?=0。029158*299792458?=2620590000000000焦耳=727942000千瓦时。
可见核聚变所能产生的能量是何等的庞大,这也是为什么说核聚变才是人类未来能源的希望,因为它不仅储存的量非常巨大,海水中取之不尽用之不竭,不像核裂变的燃料,地球储量其实并不算多。
还有就核聚变释放的能量真的是非常庞大,1千克氢全部聚变竟然能够释放高达72794000千万时的能量。
要知道太阳也是核聚变释放巨大的能量,它每一秒因为核聚变要损失400万吨的质量,但这对于太阳来说根本就是微不足道,从太阳被点亮起到现在,五十亿年漫长的岁月当中,太阳紧紧消耗了自身0。03%的质量,但是它释放了多少了能量?没人知道!
第一次点火实验过后,清泉科技众人得到了很多宝贵的数据,像核聚变燃料的燃点,反应的温度等等,虽然时间短暂,但是异常珍贵!
接着经过一番检测之后,从新投放燃料,这一次燃料加大到足足有1克,这一次释放的能量更加巨大,持续的时间也更加持久!
接着实验再进一步,投入的燃料质量更大,同时也开始尝试将反应堆内巨大的能量引导来加热空气!
没错,如此高的温度,可以直接用来加热空气,能让空气瞬间离子化,体积扩大百万倍,用来推动涡轮发动机做工发电!
而不管核聚变燃料反应产生多么庞大的能量,依靠元力法阵控制的反应堆都依旧非常安全、可靠的将庞大的能量牢牢的约束住,被人类掌控利用!
清泉科技利用元力法阵来约束核聚变巨大能量的实验获得了巨大的成功,人造太阳得以实现,还是可以控制利用的太阳,标志着人类开始买入新的篇章,核聚变时代已经到来!
PS:本月任务已经完成,嘎嘎~~(未完待续。)
第156章 ,历史意义
PS:感谢书友冰落花阿大,飞腾的小兵,无名熊猫的打赏,凌辰云、杨天涯123,单词到碗里来,李芳欣,感谢大家的月票!(因为月初了,昨天后面给我投月票的孩子,已经无法显示了,但是我知道我还欠大家一章~~)感谢书友,jakechen,蜘蛛老三,书友121129174851763,杨天涯123,太易道尊,单词到碗里来,潇洒哥的传说,李芳欣,凌辰云,乱世小魔仙,only无语,飞腾的小兵,万年太长,过1天算1天,大卫先生,zzr198328,不要调戏我妈的,零下
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