第300章 CFETR數字方舟（2/2）

如果使用普通銅線圈，電阻會產生巨大的熱量，消耗的電力將是天文數字，比聚變產出的能量還多，導致系統永遠無法實現能量淨增益。

目前所有大型的、旨在實現能量增益的托卡馬克都採用低溫超導技術。

這些材料需要在液氦提供的極低溫度下才能工作。

如果有了「室溫超導」材料，情況就完全不同了。

假設當代已經擁有了一種真正實用化的、可以大規模工程應用的材料，它能在室溫或遠高於液氮溫度，如0°C以上實現超導，那麼它將從以下幾個根本性方面解決核聚變的瓶頸。

一是極大降低建設和運行成本，提升經濟可行性省去複雜的製冷系統，目前的低溫超導需要龐大、精密且極其昂貴的液氦製冷系統和多層絕熱結構。

室溫超導將完全省去這套系統，大幅降低聚變裝置的材料、建造和安裝成本。

製冷系統本身就是一個吞電巨獸，如果能夠去掉它，聚變電站的「廠用電」將大大減少，使得淨輸出功率更高，更容易實現經濟盈利。

二是充許建造更強、更緊湊的磁場磁場強度是關鍵，磁場的約束能力與其強度密切相關。

而磁場越強，就能將等離子體約束得越好、越穩定，同時也可以讓聚變裝置做得更小、更緊湊。

工程限制也得以突破，低溫超導材料有其臨界磁場上限，超過這個上限就會失去超導性。

一些有潛力的高溫超導材料雖然也需要冷卻，但臨界磁場更高。

而理想的室溫超導材料同時具備高臨界溫度、高臨界磁場和高臨界電流。

這將充許設計出磁場強度遠超現在的磁體，叢而建造出更小、更便宜、性能更高的聚變堆。

三是提高裝置的可靠性和可維護性。

極低溫系統是托卡馬克中複雜且脆弱的環節，移除它，整個系統的機械設計和運行都會變得更簡單、更穩定，維護間隔更長，停機時間更短。

對於需要連續運行數年的商業電站而言，這一點是至關重要的。

最後是能夠解鎖更優的設計方案。

強大的室溫超導磁體可以使一些更具潛力的約束方案，如仿星器、緊湊型球環等，變得更容易實現，這些方案可能比傳統的托卡馬克更穩定、更適於連續運行。

當前使用低溫超導的核聚變，就像一部性能強大的手機，但必須一直連接著一個沉重、昂貴、耗電的外置冰箱才能工作。

它能用，但幾乎無法普及。

而擁有室溫超導的核聚變就像一部同樣強大，但不再發熱、續航持久的手機O

它從一部「原型機」變成可以大規模生產和使用的「商品」了。

因此，室溫超導雖不是核聚變在科學原理上成功的必要條件，沒有它，像ITER這樣的項目也在推進。

但它是實現經濟、緊湊、高效、可推廣的商業核聚變能源的關鍵技術瓶頸。

能夠解決從「實驗室證明」到「商業發電」過程中遇到的主要成本和工程難題，從而真正打開通往「終極能源」的大門。

不過陸安並沒有打算去花費時間精力攻克室溫超導材料，因為沒有那個必要。

未來會有大自然的饋贈，有現成的可以用。

沒錯，就是來自「蒙特摩洛斯」小行星，就是這顆來自太陽系外的大型星際天體，它上面幾乎渾身是寶貝。

其內部不但富含眾多稀有礦物元素，最關鍵的是還富含了天然的室溫超導礦石，直接能幫助人類省去解決室溫超導材料的難題。

這也是陸安上一世的人類，為什麼要不惜代價把這顆小行星捕獲的重要原因之一。

同時也是為什麼，當這顆小行星成功被地心引力捕獲，成為環繞地球運行的衛星後，會成為地球上各方勢力為之爭奪的焦點。

擁有天然超導礦石材料，自然就沒必要去耗時耗力去研究合成新的室溫超導材料。

至少，這不再是排第一優先級的問題。

也正是因為這顆小行星上富含的天然超導礦脈資源，使得人類改造金星製造人工磁場所必備的「星環」建設有了資源基礎。

接下來的7月中下旬，CFETR數字方舟正式掛牌成立。

不過並沒有大張旗鼓的搞，而是選擇低調推進。

這並非是簡單的合作，而是一場核聚變領域研發範式的革命。

來自SWIP、ASIPP等多家機構的頂尖聚變科學家、工程師，與星界動力的團隊、軟體工程師、系統架構師們坐在了一起共克難題。

不過，在初期的工作，雙方充滿了摩擦與碰撞。

「張教授，您提到的這種高約束模式邊界局域模的觸發條件，在星流中需要更精確的邊界梯度閾值和磁剪切參數。」

「我們傳統的理論模型是基於這些經驗公式，但星流要求的是第一性原理的數學描述。」

「這——這需要重新推導。」

聚變科學家習慣於用複雜的物理模型和大量的簡化假設來推演裝置行為，而星界動力的工程師則執著於將一切物理過程轉化為「星流」可以理解和優化的精確數學模型。

陸安在其中，則是充當了溝通的橋樑。

「諸位，我們不是在否定傳統知識，而是在構建一個更精確的數字方舟」。」

他指著屏幕上正在初步成型的CFETR虛擬裝置。

「我們要做的，是將各位幾十年積累的智慧、經驗、甚至直覺，轉化為星流」能夠理解和執行的語言」，這個過程本身就是對聚變物理的再認識和深化。」

工作量是巨大的，托卡馬克的每一個部件，巨大的環形超導磁體系統、內部包裹著的真空室、第一壁、偏濾器、各種加熱和診斷系統，都需要被精確建模。

更重要的是等離子體本身，這個溫度高達上億度、行為捉摸不定的「第四態物質」，其物理過程需要用擴展的磁流體動力學方程、動理學模型，甚至更底層的物理來描述。

在「星流」強大的框架支持下，這個過程被極大的加速。

傳統需要數年時間才能完成的複雜裝置整體物理—工程耦合模型，預計只需要不到兩個月的時間，一個初步但功能完整的CFETR數字孿生體V1.O就可以在「星流」平台上成功運行。