打造科幻帝国：从冷核聚变开始 第207节

　　那专家道：“中心超导磁约束空腔是什么设计？可以说说具体理论么？”

　　“可以。”陈源道：“中心超导磁约束空腔作为反应堆的粒子约束核心，其核心功能是约束裂变产生的带电粒子运动轨迹，避免带电粒子扩散导致的能量损失，提升能量收集效率；固定堆芯中子场分布，确保中子通量均匀，维持次临界稳态；为超导制冷模块提供安装空间，维持超导材料的超导态。”

　　噢。

　　原来它的作用是这样啊。

　　那么具体理论是什么样的呢？

　　申云目露好奇。

　　陈源马不停蹄讲解道：“它的核心理论是，‘迈斯纳效应’与‘超导载流理论’。”

　　迈斯纳效应指超导材料在超导态下，内部磁场强度为零，可将外部磁场完全排斥，同时自身可承载超大电流而无焦耳热损耗，为强磁场的形成提供基础；

　　超导载流理论指出，超导材料的临界电流密度、临界磁场、临界温度是决定其超导性能的三大核心参数，只有当材料温度低于临界温度、电流密度低于临界电流密度、外部磁场低于临界磁场时，才能维持超导态。

　　大家一听陈源两个简单的理论名词，立刻明白中心超导磁约束空腔可以做到陈源所说的效果。

　　即，中心超导磁约束空腔提升了能量收集效率，所以才能够让每秒恒定功率远比一般的同体积核裂变装置更高。

　　陈源趁着大家思考之际，继续讲解道：“这部分只是提升能量收集效率，是否能达到每秒恒定功率48.2KW，你们可能还有很大的疑惑。”

　　余旭微微颔首表示回应，他心中确实有此疑惑。

　　陈源道：“这里我们又要说回到核心裂变堆芯技术了。”

　　林钦忍不住道：“核心裂变堆芯？您刚才不是讲过纳米金刚石惰性多孔基体了么？”

　　陈源笑了，“纳米金刚石惰性多孔基体只是核心裂变堆芯的一个组成部分，并非全部。”

　　其中一名三十来岁的女性工作人员举手。

　　陈源示意对方说话。

　　那女性工作人员道：“陈老师，能讲讲您设计的核心裂变堆芯具体怎么回事吗？”

　　“没问题。”

　　陈源回应道：“核心裂变堆芯是反应堆的‘能量产生源头’，由核素锔-242、镅-241与纳米金刚石惰性多孔基体组成，核素均匀分散并固封于基体中，确保核素无泄漏、裂变反应稳定。它的核心理论是，核裂变理论、核素固封理论与多孔材料传质传热理论。核裂变理论你们知道，多孔材料传质传热理论我讲解过了，直接说核素装载部分吧。”

　　大家点了点头。

　　陈源道：“核素装载与固封的理论支撑：真空浸渍固封基于多孔材料吸附理论，多孔基体的孔隙具有吸附作用，在真空与高温条件下，核素粉体可被吸附并填充至孔隙中；压力固封则基于界面结合理论，通过施加压力，使核素粉体与基体孔隙壁紧密结合，减少界面间隙，防止核素逸出；封端处理则基于密封理论，通过封端层的物理遮挡与化学结合，完全封闭孔隙通道，实现核素零泄漏。”

　　到这里依旧是在讲安全性能，还是没有讲解到大家最感兴趣的部分。

　　陈源话锋一转，终于讲解到核心重点了，“因为这些理论的支撑，所以我们可以将堆芯整体做的很小，直径2.6厘米，厚度0.8厘米，而这么小的堆芯到底能不能做到每秒恒定功率48.2KW，则取决于核裂变能量释放理论，这里面需要我说一些详细的参数，然后你们计算一下，便知道怎么回事了。”

　　他直接将详细参数说了出来。

　　核素参数为锔-242装载量8.9g，镅-241装载量24.7g，总核素质量33.6g。

　　裂变性能则为稳态裂变热功率66.94kW，每秒裂变次数=66.94×103J/s÷ 2.672×10?10J/次≈2.5×1014次/s，反应速率稳定，波动≤±0.5%；

　　热传导性能为热导率≥1800W/(m·K)，可快速传递裂变余热，堆芯内部最高温度≤600℃，无过热风险。

　　大家通过这些参数一计算，立马可以得知，这么小小的一个堆芯，的确可以做到每秒恒定功率48.2KW。

　　在计算出这个数据的同时，林钦脸上再次浮现出吃惊的表情。

　　因为他通过数据的计算得知了一个很惊人信息——裂变动能转化为电能的转换效率为72%！

　　这是一个很惊人的数值。

　　惊人到什么地步呢？

　　这么说吧，核裂变释放的能量主要以热能形式存在，传统核电站通过热能→机械能→电能的朗肯循环实现转换，理论效率受限于卡诺循环，实际效率约30%到35%。

　　这是现实应用中的情况。

　　实际上当前可实现的固态裂变→电能转换理论上限约为40%到50%。

　　这仅仅是基于热离子或高效热电系统理论数值而已，实际上根本做不到。

　　当然，若考虑直接能量转换，如利用裂变碎片动能直接发电，非热平衡，有研究提出在理想条件下效率可超80%，但目前仅存于理论。

　　陈源设计的这种装置，正是利用裂变碎片动能直接发电，所以效率才可以如此之高。

　　林钦通过这一番计算，终于明白陈源此前所说的“裂变碎片动能直接发电”并非虚言了，否则根本做不到这个效率。

　　仅存于理论上的方法，被陈源直接开发了出来？

　　林钦觉得有些梦幻。

　　反应堆处的一众专家与工作人员，则是瞪圆了眼睛。

　　申云、余旭和张乾等领导，也在心中暗暗唏嘘。

　　他们在感慨陈源技术厉害的同时，又产生了新的好奇。

　　或者说，这个好奇本身一直萦绕在他们的心头，只是之前没有问出来而已。

　　林钦弱弱地问道：“陈老师，您刚才说的直接能量转化，能详细讲解一下理论吗？”

　　其他人也都很好奇，自然想知道陈源会不会回答。

　　陈源哑然失笑道：“这很简单啊，裂变产生的带电碎片钼-98、氙-142离子具有极高动能，在超导磁约束作用下，带电粒子沿固定轨迹运动，撞击固态半导体发电层，激发半导体能级跃迁，形成电势差，经整流、稳压后输出稳定直流电，能量转换过程无机械损耗、无余热堆积，余热经被动散热系统排出，大幅提升能量利用效率，同时简化反应堆结构，实现微型化，所以我这装置才能在如此微型化的同时，实现每秒恒定的高功率输出。”

　　啊？

　　居然这么简单？

　　大家先前还在琢磨到底怎么回事，结果听到陈源的解释，他们这才知道所谓的裂变碎片动能直接转换为电能，居然那么简单。

　　然而就是这么简单的原理，之前却没有人能够想得到，更没有人能够像陈源这样直接把装置打造出来！

　　这说明了什么？

　　说明了陈源这个人的技术水平，已经达到了返璞归真的登峰造极境界！

　　明白了，大家全都明白了。

　　他们终于明白陈源设计的五彩石微型核裂变装置，为何能够直接发电，为何每秒恒定功率那么高，以及究竟多么安全。

　　在这一刻，林钦与一众核反应堆处的专家、工作人员也好，申云、余旭与张乾等领导也罢，全都知道五彩石的“庐山真面目”是什么样了。

　　他们心中愈发的唏嘘与感慨，陈源这脑袋果然与常人不一样，开发出来的技术都是别人想都想不到的，关键技术还那么尖端，尖端到就像是科幻电影里的产物一样，实在太令人感到不可思议了！

　　林钦与一众核反应堆处的专家、工作人员第一次与陈源接触，但就是这么一次小小的接触，给他们心灵造成了很大的冲击与震撼。

　　此前，他们自认为在行业里也算是天才了，否则坐不到当前的位置上，然而在见识到陈源这位年仅二十五岁的年轻院士以后，他们才知道真正的天才是什么样的，才知道他们所谓的天才与陈源相比，究竟有着多么巨大的差距。

　　差距实在太大了。

　　大到他们自认为就是萤火，而陈源就是六月当空烈日！

　　嗯，事实上在场众人并不知道，陈源到现在为止说的信息都比较碎片化，还有一些核心重点压根没讲。

　　也就是说，即便大家依照陈源刚才讲解的核心理论，也无法像他一样制造出“五彩石”这样的微型核裂变装置。

第195章 除了惊叹还是惊叹

　　林钦敬仰无比地看着陈源。

　　反应堆处的一群专家与工作人员目光火热。

　　他们虽然第一次见到陈源，但是心灵上受到的冲击与震撼，当真是此生都很少遇到。

　　反应堆处不是科研或运营单位，而是国家安全监管体系中的核心行政监管单位，但不论林钦这个处长，还是其他的专家与工作人员，全都是技术人员出身，否则也不可能有效地监管。

　　作为技术人员出身的他们，深知陈源刚才讲解的那些技术理论，究竟不可思议到了何等程度。

　　不可思议到了极点！

　　正因为明白这一点，林钦与反应堆处的一众专家、工作人员，才更加明白陈源设计的五彩石微型核裂变装置，能对整个华夏影响有多大。

　　这是一件伟大的科研产品。

　　一件足以在一定程度上改变民生、军事、科研事业等领域发展的伟大科研产品。

　　这可不是说笑的，这种掌心级高功率微型核裂变装置一旦面世，足以带来颠覆性社会变革。

　　比如能源载体彻底改变，到时候这种装置可以代替所有电池、燃油发电机、家用电网接入，手机、电动车、无人机、家用电器等，可以实现“永续供电”。

　　交通与移动设备也会迎来新的革命，像电动汽车无需充电，无限续航，航空器、船舶、重型机械可以摆脱燃料限制。

　　当分布式能源普及以后，电网需求会大幅度下降，甚至可能瓦解集中式电力系统。

　　这些都是民生上可见的改变。

　　军事与太空应用上也会迎来飞跃。

　　单兵装备、无人潜航器、月球/火星基地等，能获得持久能源，而这些改变，又足以以战略优势重塑全球军事格局。

　　另外还有经济结构也会因此重组，石油、煤炭、可再生能源行业急剧萎缩，全球能源贸易、电价、碳市场等体系会在一夜之间崩溃并重构。

　　当然，有好处也会有坏处。

　　最直观的坏处就是安全与监管挑战剧增。

　　核材料微型化带来极高扩散与某些反人类主义的风险，需要全球国际安保体系及个人辐射防护标准更新。

　　虽然会有一些不好的方面，但总的来说，好处肯定是大过坏处的。

　　最关键的是，好处太明显，完全可以掩盖坏处。

　　林钦与核反应堆处的人，看见的不仅仅是一种新型微型核裂变装置，而是看到了整个社会的变革。