283-增益因子Q值(2/2)
「為了獲得經驗,那些高能物理學家紛紛獻策,想出了三百四十一種方法,可是在我看來卻毫無用處。」
「最終,我在B乎一個名叫『昭核男兒孫咲川』的ID那裡得到了真正有用的答案——」
小X繼續說道,「在氘氚燃料小球中加入0.1mg的重元素作為內核,因為重元素會向球心聚集,因此發生聚變反應以後,小球會保持在一定的高溫高壓狀態,維持住等離子體溫度和指向球心的壓力。」
「因為維持住了這種壓力,因此小球並沒有立即發生全方位聚變,表面的等離子體一部分能量會釋放到周圍的反應腔室,令兩者保持平衡,小球既不會膨脹也不會收縮,而小球的燃料則會適量的被擠壓到表面參加反應,讓反應更加持久而穩定……」
「竟然這麼簡單?」
陳晨露出吃驚之色,「難道那個人竟然是一名高能物理方面的天才?X,你能查到他的真實身份嗎?」
「我已經查過了,這個人開了一家只有自己一個人的工作室,負責撰寫軟文、網絡水軍、商標搶注等多項業務。」
「……」
不得不說,陳晨這邊複製出的核聚變設備再如何精密,再如何還原《極樂空間》位面的技術,可是技術代溝始終存在。
不過令陳晨沒有想到的是,小X竟然另闢蹊徑,採用集思廣益的方式解決了一大難題,雖然這樣做會導致反應堆功率達不到原版的程度,但對於陳晨來說卻已經夠用了。
其實,所謂的慣性約束核聚變的根本意義,便是在極短時間內將多個雷射的能量打到一個極小的、裝有核燃料的標靶上,製造一次微型核聚變,並釋放大量能量。
而等到第一次核聚變結束後,反應堆便會自動裝填新的燃料標靶,通過這種方式一次又一次點燃核聚變,從而獲得大量的能源。
這其中的真正難點,除了超對稱的雷射元件外,還有一點便是需要雷射發生器消耗巨量的電量去點火,形成聚變反應。
也就是說,即使是形成核聚變反應還不夠,還必須讓核聚變反應產生的能量,必須大於雷射發生器點火消耗的能量。
因此,這裡就不得不提核聚變能量的增益因子——「Q值」了。
把「輸出能量/輸入能量」的比值叫做「Q值」,Q大於1就意味著「輸出大於輸入」,算上成本,如果是燒鍋爐的汽輪機的話,「熱效率」大概在40%-70%,再算上一些其它的損耗,大致上可以認為Q=2.5是一個真正的成本價。
也就是說:
Q值大於0時,實現聚變反應,是人類聚變反應堆原理突破的標誌。
Q值大於1.0時,輸出能量大於輸入能量,這是「盈虧平衡」的標誌。
Q值大於2.5,輸出能量轉化為電能後仍大於輸入能量,這是核聚變「實用化」突破的真正標誌。
Q值大於50,則是輸出能量轉化為電能後可實現盈利,可以進行「商業化」的標誌。
因此,高能物理界常有一句俗語:「不談Q值的可控核聚變,其實都是在耍流氓。」
而陳晨這座慣性約束聚變反應堆此時的Q值,已經被刷到了20之多,維持成本早就綽綽有餘了。
唯一遺憾的是,陳晨這邊並沒有採用「燒開水」的方式去發電,因為地底空間不足,無法承受大量的熱氣排放,因此陳晨採用的是電能轉化效率不高的「磁流體發電」技術。
這個技術並非是《極樂空間》位面內的技術,而是現實中便已經有的技術之一,而其原理也是十分簡單。
反應堆中的微型太陽,其實便是被磁場約束住的高溫等離子體,而等離子體也是帶正電粒子與帶負電粒子組成的帶電粒子系統,根據洛倫茲力,只要用磁流體裝置把正負電荷的粒子分別集中到兩極導體,便可產生出一個電勢差,隨後只要接上導線,就可以直接輸出電流。
這種磁流體發電技術的優點是簡單易操作,幾乎沒有任何技術上的難度,而缺點則是電能轉化效率不高,否則此時的慣性約束聚變反應堆的Q值,很可能已經突破了50以上。
要知道,現如今位於世界前列的各國核聚變反應堆,Q值也能維持在1.5左右,想要真正達到足以自足的2.5,還有很長的路要走。
不過無論如何,陳晨至少已經可以確定,自己在尖塔實驗基地內的這座核聚變反應堆已經正式成功了,這也將是人類歷史上第一座真正成熟的核聚變反應堆。
而根據小X的測算,這座反應堆的輸出功率最高能夠達到二十萬千瓦,雖然看起來不多,可是它本身所消耗的能源卻只是九牛一毛,划算程度遠超核裂變發電廠。