星際工業(yè)時代 第417章,可控核聚變的兩大難題

實(shí)行可控核聚變有兩道難度：一個是如何核聚變的材料加熱到足夠高的溫度，核聚變需要上億度的高溫，這個問題目前科學(xué)家們已經(jīng)解決，利用激光聚合產(chǎn)生上億度的高溫來解決這個問題。

利用激光點(diǎn)火看似簡單，實(shí)則非常困難，因為必須保證在短暫的加熱時間內(nèi)，被加熱物體的所有方向受熱均勻，一致向球心坍縮，簡單理解就是將被加熱物質(zhì)想象成一個足球，如果想要擠壓足球內(nèi)部的空氣，最好的方法就是從四面八方一起用力，使其體積被壓縮，如果僅僅從兩個方向使勁，則足球會變形，足球內(nèi)部的空氣被擠壓效果就會大打折扣。

這不僅需要每個激光器對準(zhǔn)的方向控制地異常精確，也需要在這一極短的時間內(nèi)每個激光器的能量大小需要嚴(yán)格控制，目前在該領(lǐng)域山姆大叔的研究進(jìn)展是最快的，其“國家點(diǎn)火裝置”目前能夠?qū)?92個激光器聚焦于同一點(diǎn)。

星河科技月球上面的這個核聚變實(shí)驗室也是同樣的道理，參照山姆大叔的國家點(diǎn)火裝置建設(shè)而成，能夠?qū)?65個激光束聚焦于同一個點(diǎn)上，瞬間產(chǎn)生上億度的高溫，足以點(diǎn)燃核聚變的材料。

而且相比起山姆大叔的國家點(diǎn)火裝置幾個小時才能進(jìn)行一次點(diǎn)火實(shí)驗，星河科技的這個點(diǎn)火裝置能夠?qū)崿F(xiàn)每秒點(diǎn)火10次，釋放10次脈沖。

這個點(diǎn)火裝置，先是將外部的激光進(jìn)行增強(qiáng)10000倍，接著將一束激光分裂為2束激光，2束激光再分裂成4束，就這樣一步步最后分裂成了365束光束，分裂的過程中不斷的對光束進(jìn)行增強(qiáng)，其總能量增加到剛剛開始能量的5000萬億倍，最后聚焦到一個直徑為3毫米的氘氚核聚變?nèi)剂仙希軌虍a(chǎn)生超1億度的高溫，進(jìn)而足以引發(fā)核聚變。

也許有人就會問了，這得要需要多么龐大的能量才能將它給點(diǎn)火啊？

激光的光子都是定向的，不像一般的光源，光子是發(fā)散開的，太陽光照射在大地上，不會燒燃紙張，但是把光聚焦在一個點(diǎn)上就可以燒燃紙張了，道理是相同的。

激光是能量高度集中，但其中蘊(yùn)涵的能量不一定就很大，耗能并不會太恐怖。

但是解決了這個問題離實(shí)現(xiàn)可控核聚變還有一個非常漫長的過程，因為核聚變反應(yīng)時的溫度非常的高，上億度的高溫足以媲美太陽內(nèi)核的溫度，我們那什么來制造核聚變反應(yīng)堆？

要知道現(xiàn)在科學(xué)家研究出來的最耐高溫的材料是五碳化四鉭鉿，熔點(diǎn)高達(dá)4200多度，可是這點(diǎn)溫度和上億度的高溫相比，根本就微不足道。

最耐高溫的材料在這樣的高溫下也會直接被氣化，成為最基本的離子態(tài)，這核聚變反應(yīng)堆的問題才是真正困擾著科學(xué)家們的難題。

可控核聚變技術(shù)可不同于氫彈技術(shù)，氫彈只管破壞，有原子引爆就可以了，剩下的巴不得威力越大越好呢。

可是這可控核聚變，想要控制這核聚變，控制這龐大的能量，科學(xué)家們就必須想辦法解決這恐怖的高溫問題。

在解決問題之前，首先要知道熱的傳導(dǎo)方式，熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱對流這三種。

熱傳導(dǎo)是介質(zhì)內(nèi)無宏觀運(yùn)動時的傳熱現(xiàn)象，其在固體、液體和氣體中均可發(fā)生，但嚴(yán)格而言，只有在固體中才是純粹的熱傳導(dǎo)，而流體即使處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中也會由于溫度梯度所造成的密度差而產(chǎn)生自然對流，因此，在流體中熱對流與熱傳導(dǎo)同時發(fā)生。

熱輻射是物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象，一切溫度高于絕對零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，溫度愈高，輻射出的總能量就愈大，短波成分也愈多。

熱輻射的光譜是連續(xù)譜，波長覆蓋范圍理論上可從0直至∞，一般的熱輻射主要靠波長較長的可見光和紅外線傳播，由于電磁波的傳播無需任何介質(zhì)，所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。

熱對流又稱對流傳熱，指流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對位移而引發(fā)的熱量傳遞過程，熱對流只在流體之中發(fā)生。

知道了熱的三種傳遞方式，科學(xué)家們也是設(shè)想出來幾種用來控制上億度高溫的方法。

目前地球科學(xué)家提出過好多種用來控制核聚變的方法，其中有超聲波核聚變控制法、激光約束控制法、慣性約束控制法、磁約束控制法等等。

其中可行性最高的是磁約束控制法，“超導(dǎo)托卡馬克”裝置的研制就是為了實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⑸蟽|度的物質(zhì)存放其中，具體的原理非常的簡單，高中的物理學(xué)課本就有提到，是通過將這些物質(zhì)約束在一個密閉的環(huán)中使其高速旋轉(zhuǎn)，來將其固定在一個密閉的空間中，從而實(shí)現(xiàn)了變相的盛放。

看起來好像核聚變的兩大的難關(guān)，地球人早就已經(jīng)解決了，但是目前還有一個更加嚴(yán)重的問題，那就是這兩種分別針對兩個難點(diǎn)的方案，完全沒有辦法使其結(jié)合起來！

也就是以地球目前的水平，只能將核聚變?nèi)剂辖o點(diǎn)燃或者是使用“超導(dǎo)托卡馬克”將起裝起來，但是將幾百束激光集中于一個如此之小的點(diǎn)，難度非常大！

需要聚變物質(zhì)靜止于指定的標(biāo)靶位置等待加熱，點(diǎn)燃，而超導(dǎo)托卡馬克裝置則屬于磁約束過程，如果聚變物質(zhì)靜止下來，則無法在磁場中受到相應(yīng)的洛倫茲力等作用從而被約束在一個指定的密閉空間當(dāng)中。

所以地球上的科學(xué)家雖然已經(jīng)解決了核聚變的兩大難題，但是還是沒辦法實(shí)現(xiàn)可控核聚變，這兩種方案只能在對一個問題的解決占有極大優(yōu)勢的情況下想辦法去解決另一問題。

秦毅看著眼前這個巨大而復(fù)雜的點(diǎn)火裝置，腦海中想了很多，科技塔之中有很多實(shí)現(xiàn)核聚變的方法。

像空間控制法、冷凍法、重力約束法等等，空間控制法設(shè)計到的是空間科技，因為熱輻射是真空之中唯一的傳導(dǎo)方式，所以利用空間科技可以非常簡單的將上億度的溫度給控制起來。

至于冷凍法也就是傳送之中的冷核聚變技術(shù)，這個技術(shù)比起熱核聚變技術(shù)更是高了一個等級，實(shí)在是太過遙遠(yuǎn)。

重力約束法，就是將核聚變的燃料送入一個球形的立體空間之中，然后對立體控制施加強(qiáng)大的重力，依靠強(qiáng)大的重力約束其中上億度的能量，同時還可以根據(jù)需要對能量進(jìn)行引導(dǎo)，用作各種用途。

這對于目前的星河科技的水平而言，離的最近的，最有可能實(shí)現(xiàn)的就是這個重力約束法，因為已經(jīng)掌握和利用了反重力技術(shù)，要研究出重力技術(shù)來，還是有可能實(shí)現(xiàn)的。

而且重力技術(shù)非常重要，它不僅僅可以用來控制核聚變，還可以用來給飛船增加重力，要知道在太空之中是沒有重力的。

人類長期處于這樣的環(huán)境下，骨骼都會慢慢的流逝鈣質(zhì)，回到地球之后，極有可能會癱瘓掉，成為廢人。

而宇宙太過浩瀚，太過廣袤，即便是離地球最近的半人馬座星系也有4.3光年，如此遙遠(yuǎn)的距離，在星際宇宙之中航行起來的時間就會非常的漫長。

所以用于宇宙航行的宇宙飛船、宇宙戰(zhàn)艦就必須要重力生成裝置，讓飛船上的人能夠生活在重力的環(huán)境之下，盡可能的模擬出地球上的環(huán)境，這樣才能夠盡可能的減少各種各樣問題的出現(xiàn)。

現(xiàn)在正好研究核聚變技術(shù)也需要用到重力技術(shù)，可謂是一舉多得。

如果能夠研究出重力技術(shù)，未來航行星際宇宙的宇宙飛船、宇宙戰(zhàn)艦就擁有了超強(qiáng)的能源心臟，核聚變產(chǎn)生的強(qiáng)大能量足以讓宇宙飛船、宇宙戰(zhàn)艦永遠(yuǎn)都不需要為能量的問題發(fā)愁。

而飛船上能夠安裝重力生成裝置的話，飛船也是可以擁有重力，生活在飛船上面就會和生活在地球上沒有太大的區(qū)別，非常利于在星際宇宙之中進(jìn)行長時間的航行，大大減少虛空綜合征的出現(xiàn)，保護(hù)健康。

為了研究重力技術(shù)，秦毅早在幾年之前就已經(jīng)將相關(guān)的技術(shù)從科技塔之中拿出來，研究反重力技術(shù)的同時，也是成立了相應(yīng)的重力研究實(shí)驗室，盧慶偉就是這個實(shí)驗室的負(fù)責(zé)人。

他既是反重力領(lǐng)域的專家，同樣也是重力技術(shù)領(lǐng)域的專家，在月球這邊帶著龐大的科學(xué)團(tuán)隊秘密研究重力技術(shù)和可控核聚變技術(shù)。

這星際采礦雖然有技術(shù)難度，但是秦毅根本就沒有必要將盧慶偉安排過去，他是一個人才，是秦毅當(dāng)初從國家的重大項目之中挖出來的高尖端人才。

真正的作用自然是和楊洪巖、張建他們一樣放在科研上面，至于管理公司和企業(yè)，交給職業(yè)經(jīng)理人去做就可以了，根本就沒有必要浪費(fèi)了盧慶偉這樣的人才。

這一切都是為了掩人耳目，為了方便經(jīng)常往返月球，往返這個位于月球的實(shí)驗室進(jìn)行科學(xué)研究。