首頁科幻小說銀河科技帝國第三百九十六章 質子鏈條

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第三百九十六章 質子鏈條

    秦嶺等離子體研究所裏面。看書否 m.kanshufou.com

    一眾研究員正在討論着這一次實驗的結果。

    「從實驗結果來看,中子壓榨法是可行的,不過原型機的設計依舊存在非常多問題需要我們解決。」費安明先開口說道。

    啪啪啪……眾人連忙鼓掌起來,中子壓榨法可以實現可控核聚變,這讓他們看到了人造太陽的曙光,而不是永遠的五十年。

    費安明壓壓手說道「現在我們先總結一下經驗,對於原型機進行改造。」

    所有人開始根據實驗出現的問題,進行全面的研究。

    「我建議不用dt反應,改用dd反應。」楊光明看了一會說道。

    「為什麼這麼說?」費安明問道。

    「畢竟我們採用中子壓榨法進行核聚變,和傳統的熱核聚變不一樣,溫度並不是中子壓榨法的第一影響因素,如果採用dd反應,那就不會多出一個中子了。」楊光明解釋道。

    「我認同用dd來代替dt作為反應材料。」劉靜觀也點了點頭,畢竟在恐怖中子壓榨機裏面,dt和dd的反應條件不會有太大變化。

    而兩者反應之後的產物卻有區別,dd不會產生自由中子,dt卻會產生一個自由中子。

    比如我們常見的恆星,事實它們就是由於本身超大的質量產生了極大的引力,進而產生極高的壓力,在這個作用下發生氫核聚變,聚變產物是氦,氫聚變成氦依然是絕大多數恆星的燃燒方式。

    不過恆星的核聚變是由於自生型壓力導致的,而中子壓榨機的核聚變是外生型壓力導致的。

    「另外就是,核聚變的反應程度,或者說反應次數,我們需要控制到哪一個階段?」楊光明接着提出一個問題。

    他之所以問這個問題,是因為氫核聚變主要途徑是質子鏈反應,從恆星核聚變的各個階段可以得出一些有用的結論。

    恆星氫核聚變到一定程度後,亮度會增強,體積會膨脹,會自發地進行氦核的聚變,進入氦反應階段。

    氦核反應的方式是he=c,個原子質量為的氦原子合併成一個碳原子。

    碳可以再捕獲一個氦核變成氧核,氧核也可以捕獲氦核變成氖核,但更困難一些。

    碳聚變(產物是鎂核)和氧聚變(產物是磷、硫)也將進行,但放熱的效率遠不及氫核聚變了。

    當聚變進行到矽聚變(產物是鐵核,原子序數)時,由於聚合成鐵以上的元素需要吸收能量,所以一般恆星通過正常的聚變反應,只能到達鐵原子這一步。

    從上面的恆星核聚變反應鏈條上來看,氫——氦——碳——氧——氖、鎂、硫、磷——矽——鐵,一條鏈條從輕到重。

    那這個過程之中會產生多少能量?

    非常簡單就可以計算出來,那就是氫原子到鐵原子的核聚變過程之中,損失了多少質量?這個損失的質量就是這個過程之中釋放出來的能量。

    如何計算從氫原子到鐵原子的核聚變反應之中損失了多少質量?

    我們都知道原子由於中子、中子、電子組成,其中計算原子質量的時候,電子可以忽略不計,也就是說原子質量=中子質量+質子質量。

    中子的相對原子質量是00,而質子的相對原子質量是00。

    鐵原子由於個質子和0個中子構成,x00+0x00的結果就是,但是鐵原子相對原子質量是,這兩個數字的差值0就是鐵原子損失的質量。

    這個過程之中鐵原子損失了0的質量,不要小看0的質量。


    要知道從氫核聚變成為氦,這個過程之中損失的質量僅僅是0左右。

    實際上從氫原子的鐵原子的核聚變過程之中,產生的能量絕對比0的質量要多。

    為什麼?

    因為鐵原子由於個質子和0中子構成,假設由於dd反應開始,那就需要0個氘素才可以核聚變一個鐵原子,0個氘素之中還有個質子多出來,這些多的質子或者中子同樣攜帶着巨大的能量。

    劉靜觀想了想說道「我們最好一步一步來,先從氫核聚變到氦這個階段開始。」

    「我也這麼認為,先確認氫核聚變到氦這個階段的臨界數據。」費安明附和道。

    「如何發電也是一個值得研究的課題。」張懷德也提出一個問題。

    聽到這個問題所有人都沉思起來,中子壓榨機和一般熱核反應不一樣,中子壓榨機由於nn——的材料特性,只有光子和中微子可以逃脫,其他物質都被束縛在真空腔裏面。

    而兩個氫原子核(質子)相撞結合後放出一個正電子和一個中微子,形成一個重氫核(原子核內有一個質子和一個中子)。

    然後這個重氫核再與一個質子結合,放出一個γ光子,形成一個氦核(原子核內有兩個質子和一個中子)。

    第三步,兩個氦核結合組成一個氦核(原子核內有兩個質子和兩個中子),同時放出兩個質子。

    總的反應是四個氫核經過聚變反應,形成一個氦核同時放出兩個正電子、兩個中微子和兩個γ光子。

    中微子目前沒有辦法利用,而電子無法突破nn——材料,剩下可以利用的就是光子。

    「從反應了看,我們可以利用的就是光輻射,光輻射占釋放總能量左右,不過今天實驗之中為什麼光輻射會超過預計那麼多?就算是多了一次氦核聚變,有沒有理由超出這麼多?」楊光明百思不得其解。

    「你們忽略一個問題,那些中子、電子是沒有辦法逃逸的,加上反應環境壓力堆積,我認為這些多出來的光輻射,是中子和電子在環境壓力下的向光子蛻變。」劉靜觀猜測道。

    楊光明想了想,點了點頭說道「看來我們需要多測試幾次,這樣就可以摸清楚中子壓榨法的特點。」

    「發電難道還是用燒開水的方式?」張懷德問道。

    「激光發電或許可以考慮。」費安明說道。

    「激光發電?就是類似於太陽能發電那種模式?」劉靜觀問道。

    「是的,激光發電,我查了一下激光研究所第七分所的論文,他們的激光發電已經可以做到能量利用效率左右。」費安明解釋道。

    「既然如此,費所你和激光研究所聯繫一下,弄一套激光發電設備過來試一試。」劉靜觀決定嘗試激光發電。

    「可以,這件事交給我。」

    討論會結束之後,秦嶺等離子體研究所再一次行動起來,費安明去激光研究所定製激光發電設備,劉靜觀等人則一邊測試中子壓榨機一邊改進。

    特別是他們向超新星工業定製的0台nn——凝聚態發生器,已經陸陸續續送過來了。

    觸手可及的可控核聚變已經在向他們招手了。

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