既然核聚变具有如此多的优点,那为何全球目前还没有一座真正投入使用的核聚变反应堆呢?要知道全球的核裂变发电站可是多达几百个。
核聚变有着自己天然的限制,而且这个限制一直困扰住科学界整整半个多世纪!
核裂变需要的反应条件非常弱,天然的铀矿在常温的自然条件下就可以发生衰变。但是相比于核裂变过程来讲,核聚变最麻烦的反应条件就是——需要瞬间上亿度的高温才能引起核聚变反应,而如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。
人类研制氢弹时,对于该问题给出了解决方案:用核弹引爆氢弹!即通过核弹引爆得到达到核聚变反应的温度,从而引起核聚变使得氢弹爆炸,因此氢弹内部是有一个小型核弹的。
但是这样的核聚变是不可控,对于人类来说只能用来破坏,并无任何其他的用途,真正想要实现和核裂变一样,对核聚变的全过程进行控制,还需要解决2大难关!
第一,怎么将核聚变的原料加热到这么高的温度?核聚变需要的温度高达上亿度!
第二,将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它?上亿度的高温足以媲美太阳的温度,可以烧融一切!
人类科学家核聚变的研究始于上个世界50年代,最开始肯定是造氢弹,后面研究怎样去实现可控核聚变,因为可控核聚变对于人类来说意义实在是太重大的,解决人类能源问题的希望就在于此。
对于可控核聚变遇到的两个难题,目前都有了一些研究成果,清泉科技众人自然是前人栽树后人乘凉,紧跟在他们的后面,同时刘清泉也积极参考阿尔法人早期对核聚变的研究成果,两者互相融合!
对于第一个难题,怎样将核聚变的原料进行加温到上亿度,这一点清泉科技众人还是参照了地球目标科学家的研究思路,阿尔法人加热的方法太过于脱离现在的科技水平了,目前完全学不来!
关于如何加热,从上个世纪的60年代开始,激光器的发明,为如何将物质加热到极高能量这一问题打开了思路。
最早是苏联专家开始考虑使用激光加热核聚变的原料,因为该方法能量大,而且无需与被加热物质接触,简单理解就是类似于拿阳光聚焦之后点燃木屑。
但是单个激光器的能量太低,所以为了解决这样的问题,需要将多个激光器的能量聚焦于同一点。
该问题看似简单,实则非常困难,因为必须保证在短暂的加热时间内,被加热物体的所有方向受热均匀,一致向球心坍缩,简单理解就是将被加热物质想象成一个足球,如果想要挤压足球内部的空气,最好的方法就是从四面八方一起用力,使其体积被压缩。如果仅仅从两个方向使劲,则足球会变形,足球内部的空气被挤压效果就会大打折扣。
这不仅需要每个激光器对准的方向控制地异常精确,也需要在这一极短的时间内每个激光器的能量大小需要严格控制,目前在该领域美国的研究进展是最快的,其“国家点火装置”目前能够将192个激光器聚焦于同一点。
清泉科技这个核聚变实验室也是同样的道理,参照美国国家点火装置建设而成,能够将365个激光束聚焦于同一个点上,瞬间产生上亿度的高温,足以点燃核聚变的材料。