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《我要去火星》第273章 迭代核聚變發電技術
在地面為是否派航天員前往木衛三猶豫時

 此刻在木衛三上的王猛也在為核聚變之後的事情而苦惱,

 在經過數十個小時的努力後,

 建造可控核聚變發電站的設備也終於收集完成了,

 極為龐大的熱電式可控核聚變電站,

 在王猛建造槍的打印下,屹立在了木衛三的藍綠色的冰雪世界中,

 讓本就看起來有些魔幻的星球,有了一些格外的變化。

 然而看著這個依舊是燒著開水,且發電效率與裂變核電站沒有多少區別的可控核聚變電站,

 王猛並沒有所少欣喜,

 “花神星,初代機的數據收集了所少,需要多久才能迭代新發電技術?”

 “正在計算數據!”

 “內部聚變反應監測中!”

 “氫元素離子態穩定!”

 “溫度數據收集中……”

 “氦元素已產生!”

 “焓效率計算中……”

 “熱中子轟擊保束材料破損數據收集中,當前收集度為81%”

 “聚變反應激發帶電粒子流,對磁約束破壞數據收集中,當前收集度為32%”

 ……

 隨著一大串數據的報告完,

 王猛終於聽到了他最為關心的那個問題:

 “按照當前數據收集程度,預計在87小時後,可完成數據收集,

 並進行下一此迭代過程!”

 “87小時!不到四天的時間?”

 “這麽快?”

 花神星如此快的便能進行下一次技術迭代,遠超他的意料,

 “花神星下次迭代的技術是什麽?”

 “預計將會是光電效應!”

 聽到這個技術,王猛忍不住皺了一下眉頭,

 雖然對於核聚變技術來說,

 特種材料下的光電效應技術發電效率,可以超過燒開水的熱電式核聚變,

 但無論是燒開水,還是用包圍恆星的方式,利用光電效應建立小型的戴森球,

 他總覺得這樣的方式,與可控核聚變技術的並不匹配,

 “除了這兩種方法,還有更為先進的辦法嗎?”

 “有的!等離子體磁流發電技術!”

 聽到這個技術,王猛有些發懵:

 “這是個什麽技術?”

 “當導電流體沿垂直於磁場方向運動時,

 在磁場和導電流體運動的正交方向上產生感應電場,

 將流體的動能轉化為電能,便被稱為磁流體發電!”

 聽到這個解釋王猛眼中一亮:

 “這個技術看起來很適合可控核聚變發電,你一開始怎麽沒有提起來!”

 “確實很適合,但根據地面提供的資料,這項技術目前處於實驗階段,

 且在實驗的兩種次磁流體發電方式中

 霍爾盤式磁流體發電機在核聚變中的應用性更高,

 目前最新進展為,

 拿沙馬歇爾航天中心與鞠躬國長崗大學研共同研發的,

 核反應1800K條下件下,以氦/氙混合氣體為工質的閉環盤式磁流體發電機。”

 “等等K是個什麽單位?”

 被王猛打斷的花神星,毫無情緒的解釋著這個常識性的問題:

 “K又稱開爾文,是以絕對溫度為零點的溫度表示方式,

 與華國常用的攝氏度換算極為簡單,只需用度加減273.15便可,

 而與合眾鷹國常用的華氏度進行換算……”

 “好了,不需要合眾鷹國,繼續剛才的磁流體,既然已經進行了實驗,那還有什麽問題?”

 “問題很多!”

 “首先是發電量效率的問題:

 如果是以氦/氙為等離子體,磁流工質的情況下,

 當盤式發電機的淨發電功率達到1 MW,則質量功率比可下降到3 kg/kW;

 當淨發電量超過3 MW,則質量功率比可降到2 kg/kW 以下,

 但這是在混合工質的條件下,

 如果要應用在聚變環境中,需要保持反應的純度,

 當前我們的核聚變技術只能從,氫氣聚變到氦,

 因此只能以氦作為磁流體的工作介質,進行發電。

 “氫不行嗎?”

 “數據庫中沒有任何關於用氫為工質的磁流體發電數據!”

 “因此需要試驗機提供數據!”

 “此外,考慮到氫在聚變反應中會失去電子,因此最為適合的是氦元素!”

 “氦!”聽到這個元素王猛思索一下,

 這個條件似乎並不難,

 氫元素聚變的產物便是元素周期表第二位的氦,

 “既然如此,我們現在不是正好可以用氦元素嗎?”

 然而,花神星接下來的話卻打破了他設想:

 “藍星上的研究人也想到了這個問題,

 一開始便是用純氦進行研究,

 但就算采用最先進的預電離的方法,提高盤式發電通道入口氣體電離度,

 可根據二維數值模擬結果表明,

 當入口氣體預電離度達到0.000049時,在磁場強度為4 T、負載為3Ω的條件,

 焓提取率為僅為22.7%,等熵效率為54.8%,

 預電離花費為熱輸入功率的2%。

 當邊界層附近的電離度大於主流區時,

 由於洛倫茲力的作用增強,導致邊界層的充分發展,

 會使發電效率下降,

 其發電量甚至無法超越普通的柴油發電機!”

 前面那一堆數據,王猛聽不懂,

 但花神星最後這一句卻讓他心中一驚:

 “發電效率竟然如此之低!”

 廢了這麽大的力氣,最後隻發出這麽一點電,想一想便覺得無語,

 不過想想也對如果磁流體發電技術,真的已經是完善的狀態,

 恐怕藍星上早已大規模使用,

 但這項技術,又的確適合可控核聚變技術的發電。

 “如果要完善磁流體發電技術,要多長的時間?”

 聽到這個問題,

 已經接近量子計算機的花神星,竟然,在過了數十秒後,

 才給出了自己的答案:

 “根據當前的數據,

 在不改變其他條件的情況下,

 以氦為工質進行模擬驗證,得出穩定的等離子磁流體核聚變發電機大致為1到3年的時間!”

 “1到3年!”

 聽到花神星這樣說,王猛暗自松了一口氣,

 只要不給他搞出幾十年的研究時間,他都能接受,

 而且現在還只是初代機器提供的數據,便只需一到三年的時間,

 等他將蒸汽,光電兩項技術迭代完成,

 在新數據的支持下,

 將會大大縮短迭代到磁流體技術的時間。

 “這麽看來核聚變能源技術問題,如今已經走上了正軌,

 現在只需慢慢實驗,”

 等八十七個小時候二代機完成建造後,他也可以離開木衛三了,

 但想到飛離木衛三,

 另一個困擾他的難題在他的腦海中浮現:

 “能源問題,已經有了眉目!”

 “可飛船的動力呢?”
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