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《建設人類宇宙》第239章 偏濾器
  493偏濾器

  液鋰元素的比重只有0.534克,幾乎只有水的一半,因此以它為主體的第一壁輻照防護層很輕。

  通過前後加壓,液鋰可以在裡面快速流動,將鳳凰堆中傳導過來的熱量很快帶出去。鋰元素的熔點為180度,沸點為1342,中間相差1162度,比水100度的溫差大了十多倍,有著很大的容熱空間,缺點就是價格相差太大。

  因為鋰的價格為200萬玄元/噸,而水是2玄元/噸,相差100萬倍。

  解決完第一壁中子輻照防護層的問題,開始解決偏濾器的問題。

  由於氘氚聚變反應在一億度以上,所以等離子體內離子的速度非常高。

  但是等離子體密度從中心區域芯部到第一輻照壁是降低的。

  加熱時主動加熱芯部,熱源在芯部。而偏濾器是處理等離子體在磁場約束外脫靶情況。

  在強大的磁場約束下,偏濾器處的溫度比中心大約低三到四個數量級。

  偏濾器是清除雜質和氦灰,關鍵是氦灰,它是核聚變的反應產物,是處於核聚變環流器邊界的高能粒子。

  偏濾器就是為了減少這些超出磁約束能力的粒子對容器的破壞,也就是偏濾器起到檔板的作用。

  沒有偏濾器,高能粒子流和熱流會對裝置產生破壞,它還能屏蔽來自器壁的雜質,減少對中心等離子體的汙染。

  劉同桂介紹說:“我們的鳳凰由於約束磁場強大,對中心的等離子體約束能力增強到1000特斯拉以上,所以即使反應溫度在1.5億度到2億度之間,等離子體外層脫靶的離子,也比ITER下降一個數量級,隻達到2MeV左右,這樣我們需要的偏濾器地製造難度會下降很大。

  原來我們用剛琢合金製造的偏濾器都難以長期承受,現在卻輕松了很多,在加上水冷作用後,成為幾乎不用更換的部件。

  老五你從那裡得來這種合金,真是太強悍了,從航空發動機到飛船外殼,從金屬氫的壓縮製造機到這個可控核聚變,真是戰無不勝。

  可以說,如果我們現在離開了它,我們的製造技術會倒退一大截!”

  張衝志笑著說:“這種合金你早就見到過,它就是裝進化劑的圓球外殼。

  不過製造出它來卻是因為我們地球人類的幸運,正是因為這種幸運,我又得到八種材料的配方。

  這次第一壁抗中子輻照材料就用上一種,就是現在用的金烏羽,效果極佳。”

  說完就將剛琢合金製造的過程說了出來,當聽到鄔金那神奇的一失手而製造出剛琢合金時,劉同桂也唏噓不已,連聲驚歎。

  張衝志說:“現在可以確定,那個金屬圓球內的所有物品都是珍品,對我們幫助很大,當然裡面保存的進化劑是最珍貴的。

  可是其他東西都對我們走向星空具有重要作用,有了它們,會讓我們最少縮短50年的時間,不知是福是禍!”

  劉同桂卻灑脫地說:“我們這些人跟著你這些年已收益頗多,管他前面有什麽,我們都拚力去搶,那怕我們失敗,人類消亡,我也都努力過就夠了!

  你能領我們闖到什麽程度,我們就跟你到什麽程度!”

  他接著說:“現在陳旭柄已是東蕃道林芝市的市裡長官,不等黑托水電站建成,我估計他會進入東蕃辦公大院班子。

  老大徐立敏現在主持鴻盛銀行,除了幾大軒轅獨有銀行就是這個鴻盛銀行了,鴻盛銀行現在在東南洲、東羅馬國、通古斯、沙特拉國、西羅馬等國都有分行。

  於貴現在已是空天軍長官,三級戰將軍街。

  我現在是鴻盛集團副總經理,管著資產達到四五萬億新元。

  王喜良現在是鴻整理工大學校長,也擔任了鴻盛集團的副總經理,負責虛擬世界內的浩天公司的教育管理方面。

  現在可以說我們一個個都風光無限,但是大家都在心中努力。

  所以你不用太大的壓力,一切有我們一起幫你抗,俗話說不能同日生,但能同日死也很好!

  以後我們一起努力,一起前行!”

  張衝志沒有說什麽,他只是摟著對方的肩膀,讓兩人更緊的肩並肩站在一起。

  過了一會兒,劉同貴指著旁邊的偏濾器說:“這就是用剛琢合金製作的偏濾器護板,正面用剛琢合金,後面用水冷卻,效果很好。

  哪怕前面突然達到十萬度以上,由於水的流動和剛琢合金超過銅八倍的導熱率,表面溫度保持在4000度以下,很安全!”

  張衝志走到護板前,用手摸了一下前面的剛琢合金,感到很光滑。將它翻過來,可以看到在後面有一根根剛琢合金製作的水管,水可以在裡面自由流動。

  水的比熱容很大,每千克水達到4200焦/千克.攝氏度,是常溫下比熱容最大的物質,當它高速流動時可以帶走大量的熱。

  最直觀就像我們把裝滿水的紙杯放在蠟燭上燒,那怕火焰的溫度遠遠超過紙杯的燃點,紙杯也不會燃燒,而將裡面的水灑來。

  材料承受溫度取決於兩點,一個是材料吸收熱量的速度,即所承受的熱流密度,另一個是材料的散熱速度。

  聚變堆中等離子體溫度雖高,但密度比空氣低幾個數量級,因此材料吸收熱量的速度並不快。

  就象大氣層上面的電離層,溫度達到上千度,但是火箭、飛船、衛星從中穿過一點問題沒有。

  只要面向等離子體部件是熱導率較高的材料,並在關鍵部位輔以水冷或氦冷,用來加快散熱速度,確保材料不至於過熱就沒有問題。

  本來用鎢鋼也可以,但是因為有更好的剛琢合金,就直接用上了,這樣可以一勞永逸。

  俗話說的好,“別買的起豬肉,配不上蔥花。”

  張衝志看後說:“不同的部位承受的熱流密度不同,但是不會有十倍以上的差距。

  而等離子體的控制不夠穩定,找書苑 www.zhaoshuyuan.com 可能會出現象太陽耀斑那樣的爆發,在短時間內釋放大量熱量。

  將導致材料的局部溫度過高,發生表面融化,或熱應力過大產生裂紋等。

  這在以前難以找到材料承受,就算剛琢合金也難保證。

  可是由於我們的約束磁場達到1000特斯拉,讓這種耀斑爆發的幾率降低一個數量級以上,強度也減小許多,用剛琢合金造個偏濾器,真是穩妥啊!”

  “是啊,一個反應堆運行時間長,效益大,就以安全為主,應該用好材料。”劉同桂附合說。

  張衝志笑了笑說:“對我們來說這剛琢合金的造價,還真沒有鎢鋼的價值高,它現在年產量每年達到二百萬噸。

  如果不是受鈦、铌等材料的限制,產量還可以提升。

  由於稀土等元素產量不高,而且各種用處多,被分散出去許多,這已是當下最高產量了。

  想要大發展,我看唯有走星空采礦這條路才行。”

  劉同桂說:“現在我們和新陸國都在月球上建立了基地,經過勘探知道,那上面有許多稀土資源和稀有金屬資源,但是成本太高,還是難以承受啊!”

  張衝志說:“如果氘氚聚變能夠實現,這一切都會發生改變,只要有了清潔的能源,有了大量廉價的能量,就會有許多機會出現。

  我們地球人走出地球,走向星空就會實現。

  如果能真正實現星際采礦,那樣各種礦物資源就不會成為製約我們發展的因素了!”

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