前人栽樹後人乘涼,緊跟在他們的後面,同時劉清泉也積極參考阿爾法人早期對核聚變的研究成果,兩者互相融合!
對於第一個難題,怎樣將核聚變的原料進行加溫到上億度,這一點清泉科技眾人還是參照了地球目標科學家的研究思路,阿爾法人加熱的方法太過於脫離現在的科技水平了,目前完全學不來!
關於如何加熱,從上個世紀的60年代開始,雷射器的發明,為如何將物質加熱到極高能量這一問題打開了思路。
最早是蘇聯專家開始考慮使用雷射加熱核聚變的原料,因為該方法能量大,而且無需與被加熱物質接觸,簡單理解就是類似於拿陽光聚焦之後點燃木屑。
但是單個雷射器的能量太低,所以為了解決這樣的問題,需要將多個雷射器的能量聚焦於同一點。
該問題看似簡單,實則非常困難,因為必須保證在短暫的加熱時間內,被加熱物體的所有方向受熱均勻,一致向球心坍縮,簡單理解就是將被加熱物質想像成一個足球,如果想要擠壓足球內部的空氣,最好的方法就是從四面八方一起用力,使其體積被壓縮。如果僅僅從兩個方向使勁,則足球會變形,足球內部的空氣被擠壓效果就會大打折扣。
這不僅需要每個雷射器對準的方向控制地異常精確,也需要在這一極短的時間內每個雷射器的能量大小需要嚴格控制,目前在該領域美國的研究進展是最快的,其「國家點火裝置」目前能夠將192個雷射器聚焦於同一點。
清泉科技這個核聚變實驗室也是同樣的道理,參照美國國家點火裝置建設而成,能夠將365個雷射束聚焦於同一個點上,瞬間產生上億度的高溫,足以點燃核聚變的材料。
而且相比美國國家點火裝置幾個小時才能進行一次點火實驗,清泉科技的這個點火裝置能夠實現每秒點火10次,釋放10次脈衝!
清泉科技的點火裝置,先是將外部的雷射進行增強10000倍,接著將一束雷射分裂為2束雷射,2束雷射再分裂成4束,就這樣一步步最後分裂成了365束光束,分裂的過程中不斷的對光束進行增強,其總能量增加到剛剛開始能量的5000萬億倍,最後聚焦到一個直徑為3毫米的氘氚核聚變燃料上,能夠產生超1億度的高溫,壓力超過1000億個大氣壓,進而足以引發核聚變!
也許有人就會問了,這得要需要多麼龐大的能量才能將它給點火啊?
雷射的光子都是定向的,不像一般的光源,光子是發散開的,你想太陽照在大地上,不會燒燃紙張,但是把光聚焦,那在一個點上,能量就更大,就可以燒燃紙張了,道理是相同的。
雷射是能量高度集中,但其中蘊涵的能量不一定就很大,耗能並不會太恐怖!
好了第一個問題得到了解決,我們依靠雷射技術能夠創造核聚變所需要的條件,能夠點燃核聚變燃料,那麼可控核聚變下一個難點是用什麼裝置來裝下這高達上億度的核聚變反應?
目前地球科學家提出過好多種用來控制核聚變的方法,其中有超聲波核聚變控制法、雷射約束控制法、慣性約束控制法、磁約束控制法等等。
其中可行性最高的是磁約束控制法,「超導托卡馬克」裝置的研製就是為了實現能夠將上億度的物質存放其中,具體的原理非常的簡單,高中的物理學課本就有提到,是通過將這些物質約束在一個密閉的環中使其高速旋轉,來將其固定在一個密閉的空間中,從而實現了變相的盛放。
看起來好像核聚變的兩大的難關,地球人早就已經解決了,但是目前還有一個更加嚴重的問題,那就是這兩種分別針對兩個難點的方案,完全沒有辦法使其結合起來!
也就是以地球目前的水平,只能將核聚變燃料給點燃或者是使用「超導托卡馬克」將起裝起來,但是將幾百束雷射集中於一個如此之小的點,難度非常大!
需要聚變物質靜止於指定的標靶位置等待加熱,點燃,而超導托卡馬克裝置則屬於磁約束過程,如果聚變物質靜止下來,則無法在磁場中受到相應的洛倫茲力等作用從而被約束在一個指定的密閉空間當中。
所以地球上的科學家雖然已經解決了核聚變的兩大難題,但是還是沒辦法實