學霸就是要肝 第198章 計算材料的神
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“建一座全HTSC1高溫超導的\b托卡馬克裝置么……”
聽完了黎江安的講述,蕭易思索了起來。
最后,他說道:“這種事情的話,你們應該也沒必要找上我吧?”
黎江安搖搖頭,無奈地說道:“現在國家對于可控核聚變領域的資助還是比較保守的,畢竟想要真正實現可控核聚變的商業堆……哪怕是示范堆都還差了不知道多少年。”
“而且咱們也不像是粒子對撞機那樣容易出成果,人家撞一次的數據都夠他們研究個好多年,\b然后又能誕生不知道多少篇《Sce》啊,啊《Nature》啊,\bPRL啊什么的。”
“我們啟動一次,又燒錢,就算是成功了,最多也就只能告訴人們,我們又燒了多少秒。”
“你看我們之前那些能夠持續燒一百秒,一千米的新聞,聽起來是挺讓人感到激動的,但實際上咱們都知道,距離真正實用還差了幾千倍、幾萬倍呢。”
“那些新聞也只不過是在告訴大家,我們是有在進步的。”
黎江安嘆了口氣:“可控核聚變,太難了。”
看著這位老院士無奈的表情,蕭易微微點頭,表示理解。
可控核聚變的難,眾所皆知。
其需要的并不僅僅只是某一個領域的突破,而是很多很多個領域共同的突破。
而且這種突破,甚至需要達到的是各種科幻作品意義上的突破。
超導體,就算是其中一個。
可控核聚變最理想的超導體就是常溫超導體了,常溫超導體下的可控核聚變,不需要搭配一系列複雜的冷卻裝置,能夠以最大的程度發揮常溫超導體提供的巨大磁場。
當然,就目前來說,憑借HTSC1的䗼能,這個問題其實也已經差不多了。
但除了超導體之外,還有一個最大的問題,那就是第一壁材料。
第一壁材料,指的是在核聚變中,直接和上億度高溫等離子體接觸的材料。
無論是任何核聚變裝置,都有著第一壁材料。
當然,就當前的技術來說,第一壁材料主要面對的倒也不是上億度的高溫等離子體了,這些等離子體因為在巨大磁場的協同下,基本上高溫根本不是問題,實際上第一壁材料只需要能夠承受得住1000攝氏度左右的高溫就行了,最高也不過是3000攝氏度差不多。
對于第一壁材料最大的損傷,實際上是來自于中子輻照。
當前,人類在核聚變研究中主要采用的是氘氚聚變反應,反應會生成攜帶了約14.1MeV能量的中子。
而中子因為不攜帶電荷,所以即使是再龐大的磁場,也無法控制中子,因此這些中子就會在如此高的能量下,直接撞在第一壁材料上面。
根據計算,14.1MeV下的中子,速度達到了大概約光速的16.83。
自然而然,普通的第一壁材料根本無法承受的住如此可怕的中子撞擊,很容易地就會在這種環境下變得坑坑洼洼,甚至是無比脆弱,極端情況下,哪怕是鎢金屬這種堅硬無比的材料,都可能被人一捏就碎。
而如何研究出這樣的材料,全世界的科學家努力了不知道多久,卻也未嘗找到理想的材料。
大概也就科幻小說中的強相互作用力材料,才能夠無懼中子輻照了。
因此,對于等離子體所這種研究可控核聚變的研究所來說,完全不像是研究其他領域的研究所那么吃香。
又不好出成果,想要達到最終目的就更是如同空中樓閣,難以實現。
“所以啊,我們就想和蕭教授你達成合作,到時候有你的名氣幫忙,說不定上面就愿意撥給我們再建一座核聚變裝置的設備了。”
黎江安說道:“而且到時候還有HTSC1的份額,聽說HTSC1工廠,馬上就要造好了,想要HTSC1的單位,那也叫一個多啊,你們科大搞量子計算的那些人,還有高能物理所的人,還有……”
“還有軍方那邊,他們那叫一個獅子大開口啊,真的是不給我們這些研究所一點活路。”
旁邊的趙展游這時候也說道:“就是啊,我們搞核聚變,好歹也是為了人類的未來做著貢獻,人類文明能不能從0.7級升到1級,還得看咱呢,其他那些研究啥的,有個屁用啊!有咱的作用大?”
在場的人都是失笑了起來。
蕭易也笑著搖搖頭,但最后沉吟片刻后,卻還是搖搖頭,說道:“黎院士,不好意思,這件事情,我現在應該無法答應下來。”
黎江安面色未動,但是目光中還是露出了一絲失望和無奈。
他嘆口氣,說道:“好吧,我也知道這個請求是有點為難蕭教授了。”
畢竟蕭易也并不是研究他們核聚變的,拉著蕭易過來,如果真的建成了,名義上似乎是屬于科學島實驗室和他們等離子體所共同所有的,但實際上,也只有他們等離子體所有這方面的人才。
就算是蕭易本身也沒有研究過核聚變,又或者是核物理方面的研究。
更何況,他才剛剛想著要擴建科學島實驗室,也是要錢的,如果現在又因為等離子體所的事情去要錢,雖然他現在是個重要的人才,但顯然上面也不會任由他要錢,這可不是幾百萬幾千萬的事情,而是幾個億的事情。
不過,蕭易倒也并不是太過冷漠的人,終究人家也為他說過話。
所以,接著他便說道:“不過,除了這件事情之外,其他的條件我倒是可以答應。”
“比如到時候關于HTSC1的份額,我可以幫你們多要一點。”
“雖然暫時造不了新的可控核聚變設施,不過HTSC1想必也能夠幫助你們進行一些模擬的實驗,到時候發幾篇頂刊應該是沒問題的。”
聽到蕭易這么說,黎江安他們的眼前稍稍一亮,隨后都是點了點頭。
確實如此。
即使是不能造出新的托卡馬克裝置,但是如果能夠擁有HTSC1來幫助他們進行一些模擬實驗的話,到時候隨隨便便發上幾篇頂刊,十分容易。
比如列舉一下HTSC1的優秀䗼能對于實現核聚變的意義,隨隨便便就能夠發上幾篇nature、sce這種級別的期刊,這種看起來很有噱頭的論文,就是nature、sce他們最喜歡的論文。
而且也不僅僅只是在核聚變上的意義,他們等離子體所,雖然主要是研究可控核聚變的,但是他們同樣也研究其他和等離子體有關的問題。
在其他的這些問題中,或多或少地也都會涉及到和超導體有關的研究。
利用HTSC1這種䗼能優越的超導體,同樣能夠幫助他們研究出一些能夠發頂刊的成果。
而其他的研究所實驗室什么的之所以想要爭取HTSC1的份額,也基本上都是因為這個原因。
反正能出成果,能夠發論文,對于科研人員來說就是最大的好事情。
而接著,蕭易又繼續說道:“另外,除了這件事情之外,如果你們有什么需要幫助的理論方面的課題,我也可以試著研究研究,若是解決了,對于你們的研究來說,應該也會帶來不少的幫助吧。”
聽到他的這句話,黎江安他們都不由面面相覷了片刻。
蕭易的這話,可真是充滿了自信。
他們沒有解決的問題,蕭易覺得自己能夠研究出來?
這個時候,趙展游就說道:“我這里正好有一個問題,從理論上來說的話,格林沃爾德極限是否已經無法再提升了?”
“格林沃爾德極限?”
蕭易思索了一下,說道:“你指的是托卡馬克裝置中的一個物理參數么?”
“是的。”趙展游道:“格林沃爾德極限定義了托卡馬克中等離子體的最大平均密度,如果在托卡馬克中超過這個上限,等離子體會變得不穩定,從而影響核聚變反應的維持和效率。”
“本來,關于格林沃爾德極限,一直被認為是1988年由格林沃爾德分析出來的結果,不過2022年的時候,\b這個格林沃爾德極限又被向上提升了接近兩倍的程度。”
“也就是說,在托卡馬克裝置中,我們在同樣安全的程度下,可以添加更多的燃料,從而以更高功率運行,并且產生更高的能量。”
“那么這個極限是否還能夠繼續往上提升呢?”
聽到這個問題,蕭易來了興趣。
嗯,經典的求極限問題。
雖然放在可控核聚變上的時候,這個問題就頗有點困難了。
“我知道了,這個問題我回去之后會進行研究的,如果有了結果,我會告訴你們。”
“好。”趙展游點了點頭。
接下來,蕭易又在他們這邊逛了逛,至于見證EAST點燃的這種事情,那就只能等之后有機會再來了。
人家總不能因為他過來參觀,就把人造太陽搞出來嘛。
更何況這玩意兒開一次機,之后的維護那可叫一個麻煩。
除此之外,蕭易也還逛了逛他們的食堂,觀摩了一下他們這個食堂是怎么個規格。
他們科學島實驗室,現在可是急需一個食堂,不然的話,想要吃飯什么的都要往外面跑,很是不方便。
實驗室里面也有不少人向他反映過這個問題了。
\b一直到吃過了午飯之后,蕭易的這趟參觀也就到此為止。
回到了科學島實驗室。
蕭易在自己的辦公室中,打開了電腦,先是查看了一下關于電子界面反應遷移模型的態密度,以及薛定諤方程精確解都計算進度到哪了,看了一眼。
嗯……
估摸著今天晚上就能夠計算出來了。
隨后他不再多看,回想了一下趙展游給他說的那個問題。
“格林沃爾德極限么……怎么不叫格林德沃。”
心中一邊吐槽一句,他一邊開始搜集相關的資料。
很快,他便找到了2022年那篇論文。
“《基于邊緣湍流傳輸的托卡馬克密度極限標度及其對ITER的影響》……運用的是第一䗼原理方法,所以使用的也是計算方法得出的結果。”
“唔……所以最終也就是一個比較複雜的優化問題了么?”
蕭易沉思了片刻。
“等離子體湍流……論文中使用的是一種簡化的漂移簡化Braginskii流體模型來描述托卡馬克邊緣等離子體的物理過程。”
“雖然簡化的程度比較高,但就從結果來說,還是比較精準的。”
“不過,如果能夠利用更優秀的流體模型進行推測呢?”
蕭易微微搖頭,“真是沒想到,這個結果居然一直等到2022年才誕生,估計也實在是因為之前研究核聚變的人太少了吧。”
就像是ITER\b,這個國際熱核聚變實驗堆計劃組織,從1985年就開始有了提議,結果一直到2001年才算是完成了最終設計,之后又一直到2007年才正式開始了建設。
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