第477章

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並且,穿透第一壁的中子還不僅僅只是在第一壁上打個孔那麼簡單,它會像吹氣球一樣在第一壁材料的內部形成空腔,最終導致第一壁材料整體的腫脹、脆化、甚至是表面材料落,從而造成嚴重事故。

而這也是裂變反應堆包層材料,無法直接拿到聚變堆中使用的主要原因之一。

兩者材料在抗輻照損傷的標準上,差了整整兩個數量級。

到現在為止,他們的研究已經進入了未知的領域,而這也意味着,再也沒有前人的經驗可供參考了。接下來該怎麼做,怎麼解決這些問題,全得依靠他們自己去思考。

思索了片刻之後,李昌夏教授試着提議道:“結構材料改用鉬怎麼樣?”

“鉬不行,”一瞬間便否定了這個提議,陸舟搖頭道,“鉬的耐熱能不錯,但在中子輻照下會嬗變成放元素。”另一名研究員繼續提議道:“鎢呢?鎢的耐熱能不錯,嬗變產物是鋨和錸,不存在放問題!”這次都不用陸舟開口了,李昌夏教授搖了搖頭,“老生常談的問題了。鎢的耐熱是沒病,但塑太差。熱應力會導致材料表面開裂……我在DIII—D實驗室訪學的時候,那裏有個報告專題,專門討論了這個問題。總之,用鎢是不可能的。”實驗室裏再次陷入了沉默。

這時候,一直目不轉睛地盯着屏幕中數據的陸舟,忽然開口了。

“如果無法將中子束擋在裏面,我們為什麼不考慮把它們放過去?”

“放過去?”盛憲富微微愣了下,隨即笑着搖了搖頭,“放過去了我們還如何回收反應產生的中子?”回收DT聚變反應中產生的中子,是整個核聚變反應堆技術中的關鍵部分,畢竟氚資源的價格是氘的數萬倍不止,不但論克賣,一克的成本更是高達30000美元(17年數據)。

如果不能回收反應生成的中子,不但會造成大量的能量損失,更會因為氚失而導致反應堆“停堆”。

在理想情況下的聚變堆中,無論是氚還是中子,都是應該作為中間產物一樣的東西保存下來的,最終產生的廢料只有氦氣以及熱量。

所以,將中子放走是不可能放走的,説什麼也得把它留下來。

聽到盛憲富這句反問,陸舟淡淡笑了笑,繼續説道。

“放過它們,不等於將它們放走。理論上無論我們怎麼設計第一壁的結構,都無法避免中子束對金屬鍵的破壞。而偏偏金屬的自我修復能力太差,更存在着難以解決的嬗變問題。”

“因此,我們何不將第一壁設置成允許中子通過、且自我修復能力較強的材料,再在第一壁的後方用態63鋰回收中子。至於63鋰的另一側,則用一層鈹金屬包覆,用於反穿透鋰層而未發生反應的中子。”這種設計就相當於將態鋰夾在第一壁和鈹之間。

盛憲富低着頭思索了一會兒,覺得這個方法似乎是可行的,但總覺着哪裏都存在問題。

想了好一會兒,他從所能想到的問題中,挑出最明顯的兩個提了出來。

“可是你説的這種允許中子通過、且自我修復能力較強的材料該上哪找去?即便將鋰材料移到第一壁材料之後,我們依然無法解決中子輻對結構材料的損傷。而且,就如你所説的,在第一壁之後回收氚素,我們又該如何將它從第一壁的背後搬運回反應堆中?”聽到這兩個問題,陸舟淡淡笑了笑説:“第二個問題其實不難解決,在鋰的工作温度下,無論是氚素還是氦素都以氣態形式存在,並且兩者是互不相溶的。”

“我們只需要對整個鋰中子回收系統施加一個微弱的向上方向的力,就可以將生成的氚素搬運到整個系統的上方。”

“再然後,我們只需要在整個系統的上方,對排出的‘氣體’進行回收就行了。”生成的氚與作為廢氣的氦,則重新注入反應室內加熱電離。至於如何將氦氣從反應堆中排出,這就是偏濾器的工作了。

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【照亮了我心中的希望】
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