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虽然外形看上去非常像甜甜圈,但直径却有3米多长,2米高。
核聚变反应就发生在中间的圆形管道之中,正好围成一个圈。
“整个管道外层由应用型超导体材料构成,内部由锂构成,可以在管道内形成一圈磁场约束,锂也能吸收热量和高能中子,这样即使内部高达上亿摄氏度的高温,也不会对设备产生影响。
设备里面就是一个真空室,反应就在里面进行,那个是中性束注入器,这个是磁场线圈,哦,还有收集器。”
赵玄对冷锋介绍着面前的设备。
“我知道,之前中核工业造的托卡马克装置就是这样,磁约束是吧。
咦,开始了,有温度反应了哎。”
“报告,粒子束已注入等离子中,开始加热等离子体。”
“一级约束。”
“二级约束。”
在视频画面中,红外线摄像头可以清楚的拍下托卡马克装置内部的温度反应,越来越红,直至温度提升至上千度以后开始泛着蓝光。
现在在托卡马克装置中进行的正是氘和氦3的反应。这个反应本身不产生中子,但是可能出现的氘氘反应会产生中子,只是中子的总量非常非常少。
比起核裂变来,核聚变所产生的能量无疑更大。
哪怕从经济的角度来看,制取1千克浓缩铀的费用是1.2万美元,而制取1千克氘的费用只有300美元;一座百万千瓦的核聚变电站,每年耗氘量只需304千克;而一座百万千瓦裂变式核电站,需要30-40吨核燃料。
而现在赵玄他们所进行的氘氦反应,成本更低,百万千瓦级的核聚变电站,如果使用火种实验室的设备,那每年氘的需求量更少,因为有部分氦做了替代,而氦也仅需上百千克罢了。
只不过氦的反应难度比氘氚更大,而孙京巧妙的利用了μ原子的催化作用,使得难度降了下来。
反应温度也降到2亿摄氏度左右,而不是之前的10亿摄氏度。
整个托卡马克设备的启用过程是这样的,先加热氘与氦的气流,使之形成高温的等离子体。接下来,反应堆的磁约束力对等离子体施加压力,继而发生核聚变。
“临界,老板,目标温度已达到。”
此刻孙京一脸的兴奋,这次试验能不能成就看现在了。
“10秒,50秒,100秒,300秒,500秒……”
到最后,时间计数是孙京扯着嗓子喊出来的。
时间已经超过500秒,反应还在进行着,这已经证明核聚变反应已经形成,并且是持续性的反应。
“先别高兴,注意温度控制,准备能量输出。”
赵玄搞核聚变的目的就是输出能量,因此输出电能有多少,决定了反应堆能否进行商用。
这时等离子体反应室外部的锂包层就有了大作用,将吸收核聚变反应中释放的高能中子,在高能中子的作用下,这些包层也会被加热。
水冷回路将热量转移至热交换器,最终形成蒸气,蒸气将被重新压缩成水,以便让热交换器吸收反应堆中的更多热量。
“这不就是烧开水吗?”
冷锋一样的激动万分,他可是历史诞生的现场记录者,不过看到发电方式以后,还是忍不住吐槽了一句。
“目前输出功率开始提升,目前已经超过输入功率,还在增长。”
虽然是在烧开水,但赵玄不介意,能产生能量就好。
整个托卡马克装置自身是消耗能量的,在启动时需要消耗35兆瓦特的电能实现真空室的加热,这还是使用了应用型超导体,不需要承担冷却时的电能消耗以及电路损耗的电能。
如果最后输出功率还没有输入的高,那就没什么商业价值。
因此,孙京才会格外提了一句。
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