第418章 其实也算不上很难
液态锂增殖氚素,在可控核聚变这项综合性的难题中,并不是什么新东西。
氚自持难题是关键性的问题之一,几十年来,自然有繁多的科学家和研究人员探索过。
但受限于液态锂金属在外场线圈的强磁干扰下,会出现重大的安全隐患问题,这一条道路属于半放弃的小道。
几十年来,也不是没有学者研究过如何解决液态锂增殖氚素的麻烦,毕竟相对比固态锂增殖来说,液态锂增殖有着众多的优点。
但解决不了,液态金属在运动的时候会产生电流,而电流又会产生磁场,这是电磁感应定律。
地球之所以能诞生生命,其原因很大一部分在于地核就是由铁和镍组成的炽热金属核心,在自转时产生了极为庞大的磁场,拦截了外部的太阳风,保护住了地表的大气、水等物质。
要解决这个麻烦,难度很大。
最稳妥的办法就是想办法将液锂转变成非金属,从而让其在高温与流动下不产生电流和磁场。
一直以来,科学界努力的方向就是这个。
然而却没有多大的成效,因为要压制锂金属电池感应定律,势必要往里面掺入大量的杂质,这会直接降低锂含量。
而锂含量的降低,自然会导致氚素的降低,麻烦点就在这里。
既要解决液态锂金属的电磁效应,又不能降低它的氚增持效率。
难度就像是世上本无双全法,不负如来不负卿一样。
听到彭鸿禧的疑问,徐川笑了笑。
起身,从办公室中拖出来了一张黑板,笑道:“其实也算不上很难。”
“液态锂增殖氚素的麻烦点在于液态金属会产生电流和磁场,要进行压制的话势必会降低锂含量.”
一边说,他一边在黑板上列下一行行的数学公式。
“根据mhd压降计算公式来看,液态金属的电导率(σ)与mhd压降(apmhd)大小成正比,降低液态增殖剂的电导率显然是最有效的方法。”
“但这种方式会降低氚素的生产效率。所以如何在降低电导率的同时提升氚素的是增殖率,是最关键的东西。”
“我研究过材料,也懂一些数学,通过对液态锂增殖氚素这项技术,重新设计了一套提高聚变堆产氚包层氚增殖比的智能计算方法。”
“其原理是基于基于高阶中子微扰理论以及模拟退火算法,可快速地通过自动调整聚变堆产氚包层功能区几何边界找到全局最优方案。”
“首先可以通过计算一阶微扰下第k个功能区扰动时整个包层模块的氚增殖比;为一阶微扰下第k个功能区扰动时第i个氚增殖区第 j群的氚增殖比”
“δtbr=tbr(δl′1,δl′2δl′m)-tbr(δl1,δl2…δlm)”
“.推导出整个包层模块的氚增殖比随各功能区边界扰动量的多维二阶解析函数。”
办公室中,徐川在黑板上列下一行行的算式,同步为彭鸿禧讲解着核心。
如何解决液态锂增殖氚素的问题,一直是他在思索的点,只是一直没什么进度。
在核工业集团那边的两名核裂变领域的院士过来后,终于给他带来了一些灵感。
其核心取自熔盐堆核裂变发电站。
在熔盐堆发电站中,燃料盐是熔盐堆的关键所在,它既可以被当作核燃料的承载体,又能被当作核裂变反应的冷却剂,因此在使用时要将其溶解在氟盐冷却剂里生成氟化盐。
依据这条思路,徐川利用川海材料研究所中的计算模型,对锂金属进行了熔盐化。
利用碳化硅、三氧化二铝、氧化铍、或二氧化硅等材料制造成弥散颗粒,融入液锂铅材料中,扭转降低液锂铅材料的同时,利用数学方法提高聚变堆产氚包层氚增殖比。
对面,彭鸿禧看着黑板上的算式,感叹道:“这条路,也就你能做到了。”
徐川展示给他的这种手段,倒也不是什么很先进或另辟道路的方法,只不过是在原有的液态锂增殖氚素的方式上进行深入。
但是几十年来,没人能做到给出一条完善的路,他做到了,也算是独一无二了。
徐川笑了笑,道:“其实也还好,前人铺路,已经将液态锂增殖的氚素的方法摸索的差不多了,我能做的,只不过是站在巨人的肩膀上展望而已。”
彭鸿禧摇摇头,没再继续在这个上面闲聊,道:“我会尽快对安排对这种方式进行验证的,如果氚自持难题也能得到解决,可控核聚变的希望就真的到了。”
徐川笑着说道:“麻烦彭老了,关于这种办法的验证,破晓聚变装置可能抽不出时间,不过east那边应该是可以做的。”