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办公室中,徐川和梁曲闲聊了一会,听了一下后续的工作安排。
仿星器的实验他已经没有插手了,几乎都放给了能源研究所这边安排,华星聚变装置的第一次运行,数据还是相当的漂亮的。
不过他还是有一些其他方面的担忧。
当然,他并不是担心仿星器无法实现真正的点火运行,这个点他不担心。
由综合型托卡马克装置改变成先进型仿星器装置,路线更换的过程中需要调整的东西虽然有不少,但核心仍然是建立在磁约束理论的基础上的。
而磁约束的核心,摸过等离子体湍流的数控模型、第一壁材料和约束磁场这三大块了。
这三块核心,在破晓聚变装置上他们早就搞定了。
徐川担心的,原本有两块,第一块是小型化的可行性,另一个则是仿星器的功率可能不足,即实现点火后,引导出来的能量,可能远远不够。
第一个问题从如今的实验数据来看已经没什么太大的问题了。
但第二个问题,还不知道是什么情况。
仿星器的优点在于等离子体湍流的控制比托卡马克装置要强很多,但它的功率,也是公认的比托卡马克装置要低。
它的输出很难,或者说几乎无法和托卡马克装置相比了。
这是因为仿星器的结构而注定的事情,也是徐川最为担心的一块地方。
尤其是的小型化后,功率可能会更低,低到产生的能量完全不够的地步。
毕竟体积小了,反应堆腔室中能容纳的等离子体数量也会更少,而氘氚等离子体的数量少的话,其碰撞形成聚变的概率也就更小。
可控核聚变反应堆,并不是说实现了点火,稳定了等离子体湍流的运行,完成了氘氚聚变并能将能量引导出来就行了。
这些只是聚变的基础,而在基础上,还有个东西叫做Q值。
这里其实涉及到怎样才能算是“实现了可控核聚变”这一个概念。
可能会有很多人认为,只要是维持了反应堆腔室中等离子体运行,让其聚变并且能引导出来能量就是实现了可控核聚变。
但实际上严格意义上来说并不是。
核聚变不是随随便便就可以点燃的,我们需要先向反应炉输入能量才有可能从中得到输出的能量(这指的是通过ICRF加热天线提升等氘氚离子体的温度,让其碰撞聚变,产生更多的温度)。
如果将输入的能量看做‘输入X’,那么在维持等离子体运行的基础上,从反应堆中引导出来的能量,就是‘输出Y’。
而Y-X的差值,就是所谓的Q值。
只有当Q值等于一的时候,反应堆才能不需要外界的能量输入,依靠自身的聚变反应来维持稳定。
而Q值超过1,则代表值反应堆可以向外面输出能量,Q值越高,输出的能量也就越高。
但由于目前的科技,发电站并不能对核聚变产生的能量进行100%的转化,理论上来讲能达到40%至50%就非常了不起了,破晓聚变堆使用了磁流体机组+传统热机也就达到了73%而已。
再加上其他的各种损耗,粗略的进行估算,Q值等于2.5的时候,可控核聚变就可以“保本”,即投入的‘钱’和发电产出的‘钱’平衡了。
只是显而易见的是,光是“保本”是不行的,考虑到庞大的基础设施以及后续的维护成本,科学家普遍认为,可控核聚变的“Q值”至少要大于50,才能算是真正实现了可控核聚变技术。
而破晓聚变装置的Q值,超过三位数。
这也是徐川当初选择托卡马克装置作为目标的原因,托卡马克装置的内部温度更高,反应堆腔室规整,能容纳的氘氚等离子体更多,产生的Q值会更大。
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