第162章 Q值
<p> 第162章 q值<br />
在可控核聚变设施之中，有一个极为重要的概念，那便是q值。<br />
它是一个核聚变反应堆输出能量和输入能量的比值。<br />
假设输入了1mj的能量用于开启聚变用维持其运转，结果这个核聚变反应堆却只能产出0.8mj的能量，那q值便是0.8，小于一，入不敷出，这一套反应堆技术很显然不具备实用性。<br />
而早在人类时代，人们其实便已经掌握了可控核聚变技术，甚至已经将q值做到了5左右。<br />
但这一项技术仍旧面对着极大的挑战。<br />
首先是点火时间不足。这样的一套装置通常仅能维持几分钟时间便即熄火，无法长时间持续。<br />
其次，5的q值还是太低太低了。<br />
以q值概念来衡量核裂变反应堆的话，它的q值通常会维持在100以上。<br />
蓝图克人那成熟的核聚变反应堆技术，q值通常会维持在300以上。<br />
也即输入1mj能量用于维持核聚变反应堆，它可以产出300mj以上的能量。<br />
这其中的差别，天差地远。<br />
在蓝图克人来到太阳系之前，李青松也进行过一段时间的可控核聚变研究，并有了一些成果。但随着后续的大规模战备，这一方面的研究也停了下来。<br />
如今，在大约200名蓝图可控核聚变相关专家的教导之下，李青松再度将这一门技术捡了起来。<br />
很快，一座庞大的核聚变反应堆便建设了起来。<br />
它整体看来如同一座巨大的石头，高有二十多米，长度和宽度也有四五十米，极为庞大。<br />
但这其中的绝大部分设施都是辅助性的。用于进行核聚变的区域仅仅只有一小部分而已。<br />
这一小部分区域是圆环形状，如同一条管道。<br />
在这管道之外，各种密密麻麻的设施发挥着作用。<br />
此刻，一部分氘气和用于启动的氚气便输入到了里面。<br />
氘氚混合气体首先被电离，然后在磁场作用下，进入到了反应区域。<br />
之后，李青松采取中性束注入、射频加热、激光加热等手段，将这一团混合气体的温度提升到了一亿摄氏度以上。<br />
如此之高的温度下，任何已知的物体都不可能直接接触。<br />
那么如何将它们束缚住？毕竟它们一旦散开，压力降低，核聚变便无法维持了。<br />
这时候，李青松之前研究二次加压推进技术，以及电磁炮所使用到的一项技术便派上了用场。<br />
磁约束技术。<br />
以电流形成磁场，使用无形的磁场，在不与这一团高温气体发生任何实质性接触的情况之下，束缚住它们，不让它们乱跑，也不让它们散开。<br />
强大的磁场之下，环形反应室之中，这一团氘氚混合气体虽然具备了极为庞大的能量和压力，却仍旧无法分散开来。于是核聚变反应终于开始发生。<br />
在极高的温度和压力下，氘核和氚核终于克服了库仑势垒，开始相互接近，并最终结合为不稳定的中间核，又迅速分裂为氦核和中子。<br />
在这个过程之中，有约0.375%的质量被转化为了能量，并通过氦核和高能中子的方式向外界辐射。<br />
李青松仅在一开始为这台核聚变反应堆补充了一些氚气而已，后续便没有再补充，而只是不断的补充氘气。<br />
但核聚变反应发生在氘和氚之间，不补充氚气，如何维持聚变？<br />
在这里，李青松使用了一种特别的技术。<br />
氚自持技术。<br />
简单来说便是，环形反应室的腔壁材料之中含有锂元素。而氘氚聚变的过程会释放高能中子，高能中子轰击锂元素，锂核与中子发生反应，生成氚和氦。<br />
于是锂源源不断的被转化为了氚气，氚气又补充到反应室之中，与外界输入的氘气不断发生反应，反应消耗掉了氚气之后，又从腔壁的锂被转化为氚，如此循环。<br />
这便是氚自持技术。<br />
通过这种技术，核聚变反应堆便避免了需要大量补充氚气的难题。<br />
因为氚的半衰期太短了，仅有十几年。自然界之中几乎不存在天然氚，根本没办法开采。<br />
此刻，核聚变已经开启。而核聚变产生的能量，便通过环形反应室的散热装置被收集起来，用于烧开水发电。<br />
这些热量主要来自高能中子。而另一部分携带能量的氦核，则用于加热氘氚等离子体以维持聚变环境。<br />
如此，一整套完整的核聚变装置便完成了整个运行流程。<br />
此刻，这一台巨大的核聚变反应堆便在不断的运行之中。远方的控制室里，几百名蓝图科学家与众多克隆体一起，密切关注着它的运行状态。<br />
蓝图科学家当然清楚整套核聚变装置的原理和构成，但这毕竟是一整套的科学装置，其中涉及到的技术细节众多，没有个几百万人，连记忆相关知识都记不住。<br />
此刻这几百名蓝图科学家也仅仅只是知道技术框架而已，大量的技术细节还得李青松自己去研究。<br />
但就算如此，也已经为李青松节省了不知道多少年时间，节省了不知道多少精力。<br />
这一台核聚变反应堆运行了足足一个小时时间，才受控停下。<br />
李青松满是喜悦的看到，在这台核聚变反应堆运行的整个周期之中，从外界输入的总能量记为1的话，它产出的能量便达到了12，也即q值达到了12！<br />
直接超过了人类时代的最先进技术！<br />
勉强要说的话，这一台核聚变装置也算是具备了实用性，就是比较低而已。<br />
李青松并未现在就急着将它大规模应用，而是在蓝图科学家的教导，以及众多从蓝图克文明之中搜集到的资料之下，继续展开了研究与实验。<br />
一代又一代的迭代、优化，在同时进行着其余众多至关重要的科学研究的同时，始终都有一千万名左右的克隆体全神贯注的投入到可控核聚变的研究之上。<br />
种种条件加成，李青松的可控核聚变技术以一种让蓝图科学家瞠目结舌的速度飞快发展。<br />
仅仅不到50年而已，李青松最新制造出来的新一代可控核聚变反应堆，其q值便已经达到了260，即将追平蓝图人的最先进技术！<br />
(本章完)</p>
在可控核聚变设施之中，有一个极为重要的概念，那便是q值。<br />
它是一个核聚变反应堆输出能量和输入能量的比值。<br />
假设输入了1mj的能量用于开启聚变用维持其运转，结果这个核聚变反应堆却只能产出0.8mj的能量，那q值便是0.8，小于一，入不敷出，这一套反应堆技术很显然不具备实用性。<br />
而早在人类时代，人们其实便已经掌握了可控核聚变技术，甚至已经将q值做到了5左右。<br />
但这一项技术仍旧面对着极大的挑战。<br />
首先是点火时间不足。这样的一套装置通常仅能维持几分钟时间便即熄火，无法长时间持续。<br />
其次，5的q值还是太低太低了。<br />
以q值概念来衡量核裂变反应堆的话，它的q值通常会维持在100以上。<br />
蓝图克人那成熟的核聚变反应堆技术，q值通常会维持在300以上。<br />
也即输入1mj能量用于维持核聚变反应堆，它可以产出300mj以上的能量。<br />
这其中的差别，天差地远。<br />
在蓝图克人来到太阳系之前，李青松也进行过一段时间的可控核聚变研究，并有了一些成果。但随着后续的大规模战备，这一方面的研究也停了下来。<br />
如今，在大约200名蓝图可控核聚变相关专家的教导之下，李青松再度将这一门技术捡了起来。<br />
很快，一座庞大的核聚变反应堆便建设了起来。<br />
它整体看来如同一座巨大的石头，高有二十多米，长度和宽度也有四五十米，极为庞大。<br />
但这其中的绝大部分设施都是辅助性的。用于进行核聚变的区域仅仅只有一小部分而已。<br />
这一小部分区域是圆环形状，如同一条管道。<br />
在这管道之外，各种密密麻麻的设施发挥着作用。<br />
此刻，一部分氘气和用于启动的氚气便输入到了里面。<br />
氘氚混合气体首先被电离，然后在磁场作用下，进入到了反应区域。<br />
之后，李青松采取中性束注入、射频加热、激光加热等手段，将这一团混合气体的温度提升到了一亿摄氏度以上。<br />
如此之高的温度下，任何已知的物体都不可能直接接触。<br />
那么如何将它们束缚住？毕竟它们一旦散开，压力降低，核聚变便无法维持了。<br />
这时候，李青松之前研究二次加压推进技术，以及电磁炮所使用到的一项技术便派上了用场。<br />
磁约束技术。<br />
以电流形成磁场，使用无形的磁场，在不与这一团高温气体发生任何实质性接触的情况之下，束缚住它们，不让它们乱跑，也不让它们散开。<br />
强大的磁场之下，环形反应室之中，这一团氘氚混合气体虽然具备了极为庞大的能量和压力，却仍旧无法分散开来。于是核聚变反应终于开始发生。<br />
在极高的温度和压力下，氘核和氚核终于克服了库仑势垒，开始相互接近，并最终结合为不稳定的中间核，又迅速分裂为氦核和中子。<br />
在这个过程之中，有约0.375%的质量被转化为了能量，并通过氦核和高能中子的方式向外界辐射。<br />
李青松仅在一开始为这台核聚变反应堆补充了一些氚气而已，后续便没有再补充，而只是不断的补充氘气。<br />
但核聚变反应发生在氘和氚之间，不补充氚气，如何维持聚变？<br />
在这里，李青松使用了一种特别的技术。<br />
氚自持技术。<br />
简单来说便是，环形反应室的腔壁材料之中含有锂元素。而氘氚聚变的过程会释放高能中子，高能中子轰击锂元素，锂核与中子发生反应，生成氚和氦。<br />
于是锂源源不断的被转化为了氚气，氚气又补充到反应室之中，与外界输入的氘气不断发生反应，反应消耗掉了氚气之后，又从腔壁的锂被转化为氚，如此循环。<br />
这便是氚自持技术。<br />
通过这种技术，核聚变反应堆便避免了需要大量补充氚气的难题。<br />
因为氚的半衰期太短了，仅有十几年。自然界之中几乎不存在天然氚，根本没办法开采。<br />
此刻，核聚变已经开启。而核聚变产生的能量，便通过环形反应室的散热装置被收集起来，用于烧开水发电。<br />
这些热量主要来自高能中子。而另一部分携带能量的氦核，则用于加热氘氚等离子体以维持聚变环境。<br />
如此，一整套完整的核聚变装置便完成了整个运行流程。<br />
此刻，这一台巨大的核聚变反应堆便在不断的运行之中。远方的控制室里，几百名蓝图科学家与众多克隆体一起，密切关注着它的运行状态。<br />
蓝图科学家当然清楚整套核聚变装置的原理和构成，但这毕竟是一整套的科学装置，其中涉及到的技术细节众多，没有个几百万人，连记忆相关知识都记不住。<br />
此刻这几百名蓝图科学家也仅仅只是知道技术框架而已，大量的技术细节还得李青松自己去研究。<br />
但就算如此，也已经为李青松节省了不知道多少年时间，节省了不知道多少精力。<br />
这一台核聚变反应堆运行了足足一个小时时间，才受控停下。<br />
李青松满是喜悦的看到，在这台核聚变反应堆运行的整个周期之中，从外界输入的总能量记为1的话，它产出的能量便达到了12，也即q值达到了12！<br />
直接超过了人类时代的最先进技术！<br />
勉强要说的话，这一台核聚变装置也算是具备了实用性，就是比较低而已。<br />
李青松并未现在就急着将它大规模应用，而是在蓝图科学家的教导，以及众多从蓝图克文明之中搜集到的资料之下，继续展开了研究与实验。<br />
一代又一代的迭代、优化，在同时进行着其余众多至关重要的科学研究的同时，始终都有一千万名左右的克隆体全神贯注的投入到可控核聚变的研究之上。<br />
种种条件加成，李青松的可控核聚变技术以一种让蓝图科学家瞠目结舌的速度飞快发展。<br />
仅仅不到50年而已，李青松最新制造出来的新一代可控核聚变反应堆，其q值便已经达到了260，即将追平蓝图人的最先进技术！<br />
(本章完)</p>