大國院士 第三百三十八章國家有你,何其有幸

仙林校區(qū)，工業(yè)大樓中。

第二次來到這里，這次徐川特意觀察了一下大樓中的辦公情況。

兩個月的時間過去，在彭鴻禧院士的主導(dǎo)下，人員招聘，項目研究方面的工作都已經(jīng)全面展開了。

一路過來，他看到了好幾組不同的研究員聚集在不同的地方討論著什么。

當(dāng)然，他也沒細看。

作為一名總負責(zé)人，他只需要把控住項目的方向，解決掉那些最為困難的問題就足夠了。

至于那些其他的問題，還是得有人干活的。

他只是一個人，又不是一個神，在可控核聚變這種超級工程上，不可能包攬所有的事情。

一路來到彭鴻禧的辦公室，徐川敲了敲敞開著的門。

里面，彭鴻禧正坐在辦公桌前處理著工作，聽到敲門聲后抬頭看了一眼，隨即臉上帶上了笑容。

放下手中的筆，他笑著起身招呼：“徐院士來了。恭喜你啊，又破了一項紀(jì)錄，一天內(nèi)成就兩院院士頭銜。”

徐川笑道：“彭老太客氣了，在你面前，我也只是個晚輩而已。”

彭鴻禧笑著道：“達者為先，你的學(xué)識和能力已經(jīng)遠超我們這群老頭子了。”

寒暄了一下，徐川切入了正題，道：“不說這些了，我這次過來估計時間也不多，還有很多其他的事情要忙，彭老伱手上的事情肯定也不少。”

“關(guān)于之前那個等離子體湍流控制模型呢？帶我去看看。如果沒什么問題的話，我得向上面的申請超算進行驗證了，后續(xù)還有不少的事情要做。”

彭鴻禧點了點頭，起身道：“跟我來，模型優(yōu)化這邊已經(jīng)做的差不多了，只是不知道有沒有達到你的要求。”

徐川：“先看看，不行的話再來改。”

“對可控核聚變來說，腔室內(nèi)的等離子體湍流控制是一件大事，急不得，必須要確保萬無一失才行。”

跟著彭鴻禧，兩人一路來到了七樓。

“周吉，夏廣，你們兩個過來一趟。”

彭鴻禧朝著辦公室中正在電腦面前忙碌的人群喊了一聲，很快就有兩名中年男子站了起來，快步走了過來。

隨即，他徐川介紹道：“七樓這個辦公室中是你之前特意安排招聘的數(shù)學(xué)物理模型方面的研究員，都在這里，一共十二個人。”

“前兩個月他們一直在配合等離子體方面的教授在對模型進行優(yōu)化。”

“周吉和夏廣和這兩人就是目前負責(zé)人，一正一副。”

“周吉周主管原先是華科院那邊的精英，主要是等離子體建模方面的人才。”

“夏廣則是華科大畢業(yè)的，之前一直在川航航天局那邊做流體力學(xué)方面的工作。”

“兩人在流體力學(xué)和建模方面都有著是十幾年的工作經(jīng)驗。”

簡單給徐川介紹了一下，彭鴻禧轉(zhuǎn)頭看向周吉夏廣兩人，接著道：“這位就是咱們可控核聚變工程的總負責(zé)人，徐川徐院士。”

聞言，周吉笑著上前，道：“徐院士的鼎鼎大名，早有耳聞，一直想見一面，今天終于等到機會了。”

一旁，夏廣的性格倒是稍微內(nèi)斂一點，只是笑著上來握了握了個招呼。

徐川笑著和兩人握了握手，打了個招呼：“這段時間辛苦你們了，帶我去看看優(yōu)化后的模型吧。”

周吉點了點頭，道：“好，去找個會議室吧，這邊不太好演示。”

會議室中，夏廣將手中的U盤插入電腦中，連上了投影設(shè)備。

徐川則檢測著這些天他們完成的工作。

應(yīng)用鏈?zhǔn)揭?guī)則優(yōu)化√

時空坐標(biāo)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微分——優(yōu)化√

多場湍流模型約束優(yōu)化√

湍流邊緣電場波動表征優(yōu)化√

一項項的優(yōu)化目錄呈現(xiàn)在徐川眼中，不僅僅是標(biāo)記了優(yōu)化完成，包括優(yōu)化后測試出來的性能效果，以及與之前的數(shù)據(jù)對比都做了出來。

南大的超算中心雖然沒法完整的運行整個數(shù)學(xué)模型，但對模型中某些模塊進行單獨的優(yōu)化測試什么，還是沒什么問題的。

老實說，對等離子體湍的數(shù)控模型的測試數(shù)據(jù)進行優(yōu)化，難度還是相當(dāng)大的。

不過周吉和夏廣兩人不愧是華科院和航天局出來的頂級人才，不僅那些他標(biāo)記出來那些需要優(yōu)化的地方全做完了。

就是后面他沒有留意和標(biāo)記出來的地方，哪怕是僅僅是只能提升一丁點的性能，也對其進行了處理和整改。

檢測完相關(guān)的數(shù)據(jù)，徐川滿意的點了點頭。

“從數(shù)據(jù)來看，優(yōu)化工作做得相當(dāng)不錯。將優(yōu)化后的模型整理一份給我，我這邊去找臺超算驗證一下。”

不得不說，人多就是力量大。

這些東西如果全由他一個人來說，沒有個大半年的時間根本就做不完。這還是建立在他對模型相當(dāng)熟悉的基礎(chǔ)上。

帶著模型，徐川和彭鴻禧離開了七樓。

走在路上，彭鴻禧開口問道：“你這個模型目前來說應(yīng)該還只是一個唯像模型吧？你準(zhǔn)備怎么解決可控核聚變反應(yīng)堆腔室中的超高溫等離子體精確探測難題？”

“如果做不到對這些等離子體的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)探測，恐怕你這個模型也沒法用于反應(yīng)堆上。”

對可控核聚變反應(yīng)堆內(nèi)超高溫等離子體湍流的探測，是目前可控核聚變技術(shù)中的一大難題。

嚴格來說，它其實只是控制聚變反應(yīng)堆腔室內(nèi)‘超高溫高壓等離子體湍流’難題的一部分。

在可控核聚變研究的這條道路上，對可控核聚變反應(yīng)堆中的等離子體湍流進行控制是至關(guān)重要的一步。

但這并不僅僅只是一個問題，它是一系列的問題。

像外部的超導(dǎo)線圈產(chǎn)生強磁場控制，像建立數(shù)學(xué)模型對等離子體湍流進行調(diào)整，像第一壁外圈的冷卻系統(tǒng)等一系列問題其實都是包括在內(nèi)的。

只不過目前來說，無論是慣性約束還是磁約束，或者托卡馬克和仿星器，沒有一條路徑能夠解決這個問題的。

聽到這個問題，徐川笑了笑，道：“這個問題要說復(fù)雜也復(fù)雜，但要說難，或許也算不上很難。”

聞言，彭鴻禧有些好奇的問道：“你準(zhǔn)備怎么解決？”

目前來說，對反應(yīng)堆腔室內(nèi)的等離子體湍流測量常見的有兩種。

第一種方法是測量等離子體自身發(fā)射的電磁波，來獲得有關(guān)等離子體參量等信息的。第二種則是探針測量，通過將實體探針放入等離子體中以獲得所需參量，是等離子體診斷的基本手段之一。

這兩種方法是目前最常用的兩種，但它們都有著各自的缺陷。

第一種方法的缺陷在于離子體發(fā)射電磁波的頻譜很寬，包含的信息相當(dāng)雜亂，建立的唯像模型只能在有限范圍內(nèi)準(zhǔn)確。

第二種探針法雖然可以得到有關(guān)等離子體內(nèi)部細致結(jié)構(gòu)的信息和各種參量的分布情況，但缺點是會干擾被測等離子體。

例如改變流動圖像，形成空間電荷包鞘，產(chǎn)生雜質(zhì)污染等。

畢竟聚變堆腔室中的等離子體在運行時可是超高溫超高壓的，任何微小的擾動都可能導(dǎo)致整個流體運行的崩潰。進而導(dǎo)致這些離子體狂暴撞向第一壁。

徐川笑著晃了晃手中的硬盤，道：“其實這個問題的答案就已經(jīng)隱藏在我建立起來的數(shù)學(xué)模型里面了。”

聞言，彭鴻禧一臉疑惑。

老實說，模型他也了解過，但并未發(fā)現(xiàn)里面有什么隱藏起來的東西。

徐川笑了笑，道：“我手頭目前的這個數(shù)學(xué)模型，其實就是根據(jù)之前普林斯頓PPPL實驗室那邊的數(shù)據(jù)建立的。”

“唯像模型的最大缺點就是不夠精準(zhǔn)，但最大的優(yōu)點是邏輯簡單，能夠在原始資料匱乏的情況下建立。”

“而PPPL等離子體實驗室的數(shù)據(jù)是怎么觀測到的，我想你應(yīng)該清楚。”

彭鴻禧思索了一下，道：“如果我沒記錯的話，普林斯頓PPPL等離子體實驗室對高溫高壓等離子體的觀測使用的是微波探測法，利用電磁波頻譜中的微波與等離子體相互作用的原理來測量等離子體參量。”

“你準(zhǔn)備同樣使用這種方法來進行測量嗎？可這種方法獲得數(shù)據(jù)同樣不夠精準(zhǔn)。因為獲取到的信息量實在太大了，很難對其進行精準(zhǔn)的分析，只能得到大致的唯像數(shù)據(jù)。”

徐川笑著道：“沒錯，對反應(yīng)堆腔室中的氘氚等離子體進行探測獲取到數(shù)據(jù)的確很龐大，也很難分析。”

“但是為什么一定要去觀察氘氚等離子體本身呢？”

聞言，彭鴻禧又愣了一下，不觀測等離子體本身？那觀測什么？

徐川笑了笑，道：“觀測‘雜質(zhì)’的數(shù)據(jù)！”

頓了頓，他接著解釋道：“目前我們研究的可控核聚變，主流是DT可控核聚變，我們現(xiàn)在走的也是這條路，而DT聚變原料是氘氚兩種物質(zhì)，聚變的產(chǎn)物是氦原子中子。”

“其中中子會被重新利用起來，要用來氚增殖反應(yīng)，而氦原子，則會被偏濾器帶走。”

“在這種情況下，為什么我們不能在氘氚這兩種原料中摻入一些氦原子來當(dāng)做原始‘雜質(zhì)’呢？”

“這些摻入原料中的氦雜質(zhì)，會跟隨著氘氚原料一起在反應(yīng)堆腔室中運行，當(dāng)然，它最后進入偏濾器中隨著氦灰一起送走。”

“但在運行中，它會產(chǎn)生與氘氚等離子體有較大差異的電磁輻射和微波數(shù)據(jù)。”

“相比較龐大的氘氚原料本身所產(chǎn)生的信息來說，氦雜質(zhì)所產(chǎn)生的信息量毋庸置疑要小很多，但通過觀測氦雜質(zhì)的數(shù)據(jù)，可以對整個聚變堆內(nèi)的等離子體湍流進行推導(dǎo)。”

“這樣一來，我們獲得的數(shù)據(jù)就是相對精準(zhǔn)的了。”

徐川解釋，彭鴻禧思索了一下，恍然就明白了過來，他眼神中帶著一絲興奮的神色，接過話題繼續(xù)道：

“最關(guān)鍵的是，氦本身就是氘氚聚變的產(chǎn)物，也不會參與氘氚聚變中，因為如果要聚變氦原子的話，溫度至少要達到十億度以上。”

“這樣一來，它并不會干擾到氘氚等離子體的聚變反應(yīng)，因為氘氚聚變的溫度達不到這個高度。”

“而且是因為伴隨著燃料加入，隨著偏濾器排除，它幾乎可以全程監(jiān)控整個等離子體湍流的運動狀況。”

“唯一的缺點是要精確的分析這些氦原子傳遞回來信息量回很麻煩，它不像氘氚等離子體的信息一樣可以做唯像處理。”

“但對于你來說，這并不是什么難事。”

“因為你已經(jīng)解決了NS方程，有能力甚至已經(jīng)對反應(yīng)堆腔室中的等離子體湍流做一個數(shù)學(xué)模型來進行預(yù)測控制。”

“至于計算量，那是超算的事情，只要超算的性能足夠，那就可以解決這些麻煩！”

喃喃自語似的敘述完這些，彭鴻禧抬起頭看向徐川，眼神熠熠閃爍著激動。

老實說，通過在氘氚燃料中增加雜質(zhì)來收集雜質(zhì)的電磁波做到精準(zhǔn)判斷等離子體湍流的狀態(tài)并不是第一次提出來了。

但在以前，沒人能做到。

無他，因為根本就計算不出來。

就算是有人能對其做一個數(shù)學(xué)模型，也無法長時間的去控制等離子體湍流的運動。

因為流體系統(tǒng)是混沌的，對初值極度敏感，現(xiàn)實中的流動你給不出精確的初值，微小擾動也是不可避免的，這些都會被放大，以至于產(chǎn)生不可預(yù)測的結(jié)果。

在以往，等離子體湍流的運動可以說是一個完全的混沌體系，沒人知道隨著時間的推移它會演變成什么樣子。

而現(xiàn)在之所以可行，是因為眼前這位已經(jīng)搞定了理論基礎(chǔ)。

他解決了NS方程，并利用成果針對性的做出來了一份數(shù)學(xué)模型，有了這份基礎(chǔ)，再通過這種方法就能完成計算了。

這就是理論先行的好處了。

這種頂級前沿的理論突破，帶動的科技發(fā)展，在這一刻體現(xiàn)的可謂是淋漓盡致。

更關(guān)鍵的是，這還僅僅是一部分，甚至可以說是九牛一毛。在流體力學(xué)領(lǐng)域的更多的進步，會隨著時間一一出現(xiàn)。

包括航天、氣動、武器設(shè)備等各種涉及到流體力學(xué)的領(lǐng)域，都將隨著NS方程的破譯而迎來飛躍式的發(fā)展。

亦如當(dāng)年那位讓國家握緊了手中劍一樣，這位同樣擁有著帶動一個領(lǐng)域甚至一個國家往前走的能力。

盯著徐川看了一會，彭鴻禧忽然輕輕的感慨了一聲：“國家有你，何其有幸！”

(本章完)