第18章 可控核聚变

在自然界中，有一种能量反应被称作聚变反应，而自然界中最容易实现聚变反应的是氢的同位素——氚与氘的聚变反应。这种聚变反应在太阳上已经持续了50亿年，也就是说太阳上无时无刻都是持续着核聚变反应，并产生大量不可控制的能量。

        所谓核聚变，是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。

        人类文明发展到二十一世纪三十年代，虽然已经开始使用核能源了，但是人类文明还没有完全掌握可控核聚变科技，使用的仅仅是可控核裂变科技。

        可控核聚变堆是次临界堆，绝对不会发生类似前苏联切尔诺贝利核核裂变电站的事故，可控核聚变它是安全可靠的。因此，核聚变能是一种无限的、清洁的、安全的新能源，是人类文明下一个新阶段理想中的高效能源。

        人类科学家一直都在致力研究可控核聚变，陈墨曾经也参与到了可控核聚变的科研活动当中，不过取得的效果甚微。

        甚至有科学家表示，在未来的五十年里，人类只有百分之六十的几率能够完全并使用可控核聚变，这不由得让一代人望而却步，新生代的科学家更致力于研究粒子能量和量子科技，因为他们认为，可控核聚变实现难度高，而且资金消耗巨大，既然可控核裂变同样能够提供核能量，那为什么不在暂时使用核裂变能量的情况下，研究微观粒子能量呢？

        故而直到三十年代，人类已经步入外太空，甚至能够在火星建立防御外星人的战线，可是人类使用的能源却还是污染大、危险性高可控核裂变。

        陈墨现在掌握着人类所有的科技结晶，而且自身所了解的科学理论领先于人类文明十多年，更重要的一点是，陈墨拥有“超级魔方”。

        超级魔方，又称宇宙。

        如果陈墨可以从超级魔方中获取一定科技信息的话，或许陈墨就可以开创人类的一个新纪元，即可控核聚变的时代。

        “我决定了。”

        陈墨经过一番深思之后，终于做下了决定，一个关乎陈墨生死、人类延续与否的决定，现在陈墨每走的一步，都和人类文明的延续密不可分。

        “那么，你选择离开木卫三还是留下？”零号小心翼翼的问道。

        “我要留下，我要掌握可控核聚变科技。”陈墨目光如炬，坚定的说道。

        其实无论是离开木卫三前往土卫六还是留在土卫六研究可控核聚变科技这两个选择，都具有一定的风险。

        倘若陈墨全力研究可控核聚变，到了还是无法掌握的话，那么陈墨的材料资源和燃料资源将会“油尽灯枯”，而陈墨到时候也会穷途末路，彻底的交代在这颗距离地球六亿多公里外的小行星上面。

        既然决定了要留在木卫三上研究可控核聚变，那么陈墨就需要制定一个详细的计划，并且要突破相关的理论、实践阻碍，否则掌握可控核聚变只是天方夜谭。

        接下来的时间里，陈墨和零号强强联合，制定了一个可控核聚变的详细实验计划如下：

        第一步，作为核聚变反应体的混合气必须被加热到等离子态——也就是温度足够高到使得电子能脱离原子核的束缚，原子核能自由运动，这时才可能使得原子核发生直接接触。在这个过程当中，需要大约10万摄氏度的温度。

        第二步，为了克服库仑力，即同样带正电荷的原子核之间的斥力，原子核需要以极快的速度运行，得到这个速度，最简单的方法就是——继续加温，剧温使布朗运动达到一个疯狂的水平，要使原子核达到这种运行状态的话，需要上亿摄氏度的温度。

        当完成了以上两步之后，接下来要做的就简单了，氚的原子核和氘的原子核以极大的速度发生碰撞，产生了新的氦核和新的中子，释放出巨大的能量。经过一段时间，反应体已经不需要外来能源的加热，核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要氦原子核和中子被及时排除，新的氚和氘的混合气被输入到反应体，核聚变就能持续下去，产生的能量一小部分留在反应体内，维持链式反应，大部分可以输出，作为能源来使用。

        尽管看起来核聚变实现的方式很简单，但是陈墨接下来需要面临一个非常重要的问题，那就是处理这个高达上亿摄氏度的反应体。

        迄今为止，人类还没有造出任何能经受上万摄氏度的化学结构，更不要说上亿摄氏度了，所以人类进行可控核聚变的载体是一个很大的难度，这也是不可控核聚变，即被研制出了几十年之后，人类也没有找到一种可以控制这种能量输出，并能有效的从核聚变中获取能量的唯一原因。

        陈墨现在以人类拥有智慧的基础上，有两种物理方式可能实现约束核聚变。

        第一种则是著名的惯性约束理论，这一方法的要领是将把几毫克氘和氚的混合气体装入直径约几毫米的小球内，然后从外面均匀射入激光束或粒子束，球面内层因而向内挤压，球内气体受到挤压后，压力升高，温度也急剧升高，当温度达到需要的点火温度时，球内气体发生爆炸，产生大量热能。这样的爆炸每秒钟发生三四次，并持续不断地进行下去，释放出的能量就可以达到百万千瓦级的水平。

        这一惯性约束理论的奠基人之一是中国国著名科学家王淦昌。

        除了惯性约束之外，另一种方式就是磁力约束。

        由于原子核是带正电的，那么建立的磁场只要足够强大，原子核就跑不出去，只需要建立一个环形的磁场，那么原子核就只能沿着磁力线的方向，沿着螺旋形运动，跑不出磁场的范围，而在环形磁场之外的一点距离，可以建立一个大型的换热装置，因为此时反应体的能量只能以热辐射的方式传到换热体，然后再把热能转换成电能就行了。

        两种物理学上约束核聚变的方法，至今都没有获得实验上的成功，尽管它在理论上是可行的，可是实际操作起来，成功的可能性却非常的低。

        可是陈墨现在没有办法找到一个更好、更有效的方式来实现可控核聚变，所以陈墨打算试试这两种方法，利用更精密的计算和实验，也许能够取得成功。

        就在陈墨已经完全制定了如何研究掌握可控核聚变计划的时候，一场意外突如其来。

        “陈墨，快看，那是……”

        零号惊诧的指着飞船雷达侦测系统中那个不停闪烁的点。


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