直播在荒野手搓核聚變 第四百八十章:紅外光太空望遠鏡制造完成
反應堆廠房內,韓元分了一批X1型工業機器人出來輔助自己組裝可控核聚變反應堆。
他之前繪制圖紙的時候,就是按照組裝順序進行繪制的,所以即便是現在零件還沒有備齊,但生產出來的零件數也夠他一邊組裝一邊等待新的零配件運送過來了。
組裝可控核聚變反應堆,韓元準備親自動手進行,工業機器人給他打輔助,搬運各種零配件。
畢竟相對于其他的科技來說,可控核聚變值得他親自動手組裝,留作紀念。
八萬多個零件數量雖然聽起來很夸張,但實際上組裝起來并不困難,因為到了這個時候已經有各種智能機械設備進行輔助。
不像以前組裝電推進無工質發動機和勒落三角飛行器的時候,那時候真的是每一顆螺栓都需要他親自擰。
而現在,一顆螺母如果要進行擰緊,需要擰多少圈,都可以通過智能機械臂來進行輔助,他進行參與操控全局就夠了
反應堆廠房內,韓元也沒有耽擱時間,在X1型工業機器人的輔助下,他直接開始了核反應堆的組裝。
最先開始處理并不是組裝反應堆,而是鋪設一層抗震設備。
對于可控核聚變反應堆這種設備,底部鋪設減震設備是必須的事情,不過正常情況來說,鋪設一層就夠了。
但韓元考慮到了腳下地脈火山的存在,直接做了雙重減震。
基地底部是一層超大型的基礎隔震結構,在此基礎上,再在可控核聚變反應堆下面鋪設一層減震設備,盡最大的可能去降低和預防火山或者地震的影響。
抗震設備鋪設完畢,再在上面鋪上一層合金板材,然后才是可控核聚變反應堆。
和裂變堆不同,聚變堆并不需要堆坑這種東西,若是要比喻的話,可控核聚變反應堆就像一個鋪在地面上的超大型甜甜圈。
高溫的等離子體在甜甜圈內肆意奔騰,由強大磁鏡和磁箍進行控制,而中心的空白區域就是輸出熱能的地方。
相比較之下,裂變堆大致的結構看起來更像是一個‘煤氣罐’,產生的能量由罐口處的回路導管送入蒸汽發生室內,進而加熱水,變成蒸汽推動渦輪進行發電。
與此同時,這個煤氣罐的四周都是布滿了用作冷卻、使中子減速的作用反應堆水池。
但這個結構在可控核聚變堆里面就沒有。
倒不是說可控核聚變不需要冷卻散熱,聚變堆的冷卻和散熱同樣非常關鍵,但相比較之下,聚變堆的主體是不需要像裂變堆那樣散熱的。
因為聚變堆很重要的一點就是控制溫度,寶貴的熱量不會讓你輕易散失掉的。
當然,如何在上億度的巨大溫差下保證反應堆的材料不會損壞這是另外的問題,而不是散熱的問題。
可控核聚變反應的對的散熱主要集中在第一壁,采用的方式方式也完全不同。
傳統的水冷散熱需要一定體積的冷凝水或者其他液體介質來帶走反應堆的熱量來保證它的穩定運行,這會占據反應堆廠房內相當一部分的空間。
散熱的效率低不說,而且這是制約可控核聚變小型化的一種重要因素。
所有可控核聚變反應堆的散發,需要采用其他的方式。
而他使用的散熱技術,是一種名為‘熱電耦合’主動熱交換技術。
它的原理基于熱輻射,利用電子轉移來轉移熱能。
眾所周知,凡是有溫度的物體都會輻射紅外線,而溫度越高的物體輻射效率越高。
輻射紅外線會消耗熱能,綜上所述,利用‘熱電耦合’熱換系統將熱量轉移集中出去是一個相當不錯的辦法。
而且利用電子來進行轉移熱能還能避免浪費,因為轉移出去的電子可以通過順磁自旋來進行發電。
它利用的是順磁材料中固體中自旋的局部熱擾動能力,能夠將熱量轉換為能量。
這種將溫差轉換為電壓的效應被研究人員稱為“順磁振子阻力熱電勢”。
這一發現可以帶來更有效的熱能收集,例如,將汽車尾氣的熱量轉化為電能以提高燃料效率,或通過體熱為智能衣物提供動力。
當然,在現實中,順磁自旋發電目前來說還只是一個理論上,或者僅存在實驗室進行初步研發的技術。
不過利用這種技術,韓元能做到將透過第一壁的中子輻照熱能中的一部分熱能轉變成電能,順便起冷卻和降溫作用。
最關鍵的是,它的調節靈敏度也比水冷降溫方便控制多了。
畢竟水冷是通過管道來帶走熱量的,管道的大小和數量決定了水冷降溫的效率。
但‘熱電耦合’主動熱交換技術不同,通過控制電子的數量和運轉速度,完全能做到隨時調節溫度,從而進行調整可控核聚變反應堆的電能輸出
反應堆廠房內,韓元一邊組裝著可控核聚變裝置,一邊和直播間里面的觀眾閑聊著,偶爾也會講解一下相關的知識點。
第一天的組裝工作完成后,他回到了工作間,帶上腦電波信號讀取器,從腦海中的初級航天應用知識信息中導出來了一份完善的運載火箭和航天飛機的制造資料。
檢查修改完成后,韓元將這份資料交給了人工智能小七,由它來進行運載火箭和航天飛機的生產工作。
至于材料,除去一些已有的普通材料外,其他的材料韓元索性都利用科技積分進行兌換了。
畢竟時間方面有點急了,雖然第一年剩下的時間還有五個多月,但他不能將完成任務的時間壓縮到極限。
那樣萬一出了點問題他都沒法補救。
所以最好的辦法,就是讓小七去負責這一塊的工作,最好能在紅外光太空望遠鏡組裝調試完成時,同步制造好運載火箭和航天飛機。
這樣一來,太空望遠鏡制造調試完成就可以準點發射。
預留下來的時間能保證出現意外后他再進行一次航天發射進行補救
將運載火箭和航天飛機的制造交給小七后,韓元回到了反應堆工廠繼續組裝可控核聚變反應堆。
日子就這樣一天一天的過去,由數控中心加工出來的零件不斷的由工業機器人運送到反應堆廠房里面,再通過他的手組裝起來。
半多月的時間過去,原本空闊的中心區域如今已經塞滿了各種材料和零件。
正正方方的中心區域也有了一個偌大的半成品圓環,直徑超過了五十米,鋪在地上,像是一個從中破開的巨大輪胎。
對比起泰山基地里面的可控核聚變裝置,亞馬遜雨林基地中這個反應堆占地面積大了整整三倍。
而建成后,它的發電能力可不止三倍,三十倍往上翻都不稀奇。
可控核聚變反應堆的發電能力一方面和裝置中正在進行聚變反應的等離子體數量有關,另一方面則是和發電裝置有關。
如果說將磁流體發電以及順磁自旋發電替換成燒開水的話,發電量能降低最少一般。
因為兩者對于熱能的利用效率是完全不同的。
盡管目前的最高效率的水輪機對于動能的利用效率能達到百分之九十五以上,但燒開水利用蒸汽進行推動輪機發電的效率其實只有百分之四十到五十左右。
因為在燒開水以及蒸汽傳遞的過程中會損失相當大一部分的熱能。
不過即便是這樣,對于人類來說,要把熱能大規模轉化成電能,目前來說燒開水還真就是最好的方式。
雖然燒開水也未必就是效率最高的,但綜合考慮成本規模和易得性,它是唯一的選擇。
如果說要提升對熱能的利用效率的話,燒開氟利昂或者燒開氫氣、氦氣、高溫鋰蒸汽一類接近理想氣體的氣體效率遠比燒開水要高。
燒開水的發電效率能達到百分之五十的話,那燒開氟利昂的效率能達到百分之七十以上;而燒開高溫鋰蒸汽的對于熱能的利用效率能達到百分之八十五以上。
但無論是成本還是環保,都注定了燒開氟利昂或者燒開高溫鋰蒸汽沒法大規模實用。
所以人類文明一直以來的發電方式,其實就是在想著法子燒開水。
因為這的確是最合適的辦法。
只不過在這一座可控核聚變反應堆建立起來后,燒開水的發電方式在一定程度上就會成為歷史。
無論是磁流體發電還是順磁自旋發電,應用在可控核聚變反應堆上,效率都遠比燒開水更高。
磁流體發電技術在于磁流體的等離子體橫切穿過磁場時,等離子體的正負粒子在磁場的作用下分離,而聚集在與磁力線平等的兩個面上,由于電荷的聚集,從而產生電勢差,進而導出電能。
其實就目前來說,磁流體發電本身的效率僅僅只有百分之三十左右,遠比不上燒開水。
但是它使用過后等離子氣體,依舊具有相當高的溫度。
這些經過磁流體發電后排出的等離子氣體可送往一般鍋爐繼續燃燒成蒸汽,驅動汽輪機發電。
進而組成更高效率的聯合循環發電,總的熱效率能達到百分之六十到七十左右。
是目前正在開發中的高效發電技術中最高的。
除此之外,利用等離子氣體還可以做到有效地脫硫,有效地控制硫化物的產生,是一種低污染的聯合循環發電技術。
當然,這種脫硫,其實是介于使用煤炭等化石燃料加熱等離子氣體的基礎上的。
如果是應用到可控核聚變技術上,有效脫硫這種優點就不是什么優點了。
畢竟可控核聚變反應堆不產生硫,它只產生超高溫的中子輻射。
如何更高效率的利用超高溫的中子輻射,才是可控核聚變技術中需要研究的東西
大半個月時間過去,可控核聚變反應堆組裝了一小部分,直播間里面的觀眾還想繼續看,但韓元卻不得不停下手里的工作了。
無他,紅外光太空望遠鏡的制造和組裝工作已經完成了,他接下來的重點工作是將這臺比韋伯望遠鏡觀察能力更強的太空望遠鏡送入L2拉格朗日點,并展開工作。
這是系統的任務,遠比建造可控核聚變反應堆要更重要。
放下手中的工作,韓元趕到了數控工廠。
四個多月前,紅外光外太空望遠鏡的拋光、組裝、調試工作一直都在進行。
而四個月過去,這臺望遠鏡總算是完成了。
已經完成了整體組裝、調試工作的紅外太空望遠鏡存放在數控工廠內的頂級無塵室內。
換好衣物,韓元帶著拍攝設備進入了無塵室,映入眼簾的是一個直徑超過二十米的龐然大物。
龐大的紅外光望遠鏡靜靜的矗立在無塵室內,銀白色的底座上支撐著一面金黃色的主鏡,看起來就像是一艘帆船一樣。
十八面鈹依合金鏡面組成了一面龐大的主鏡,主鏡全部展開后,直徑超過了十一米,幾乎是韋伯望遠鏡主鏡的兩倍大,是哈勃望遠鏡的五倍。
龐大的主鏡能讓它看到比韋伯望遠鏡更遠的宇宙深空,理論上來說,這臺望遠鏡能看到宇宙大爆炸后一億年左右的時間,也就是它能看到宇宙中第一批甚至是第一顆恒星散發的光芒,甚至看到宇宙大爆炸后熾熱輻射形成的‘夸克-膠子等離子體’散發出來的紅外輻射。
當然,這僅僅是理論上的計算數據,實際上能看多遠,能看到多少細節還要等這臺太空望遠鏡上天后才能知道。
金燦燦的,真好看。
這是和韋伯望遠鏡一樣,鏡面上鍍上了一層黃金吧?
這么平滑的鏡面,不用來攤煎餅可惜了。
樓上的你他娘的還真是一個人才,造價千億起步的望遠鏡你拿來攤煎餅(_)
這么好的鏡面,一定要貼上頂級的鋼化膜保護好才行,別像韋伯一樣,上去就被流星撞爛了。
鋼化膜也研磨拋光三個月,不然達不到反射效果。
研磨好的鋼化膜也太平滑了,得再貼一層鋼化膜保護一下。
擱著套娃呢?
直播在荒野手搓核聚變 第四百八十章:紅外光太空望遠鏡制造完成