作者:十月廿二
“不用……今天的測試條件不一樣,振動大點是正常的,另外把採樣頻率提到200kHz,讓慄老師帶你去地下二層拿一臺激光多普勒測振儀。“
他邊說邊在值班記錄本上籤下潦草的時間戳,然後補充道:
“還有,記得給真空法蘭補塗二甲基硅油,上次氦質譜檢漏儀就是被鋰蒸汽堵了離子源。”
就在這個時候,慄亞波剛好從外面走進來,懷裏還抱着一臺設備:
“我已經給拿過來了……另外老師,外面有位彭覺先要見您,說是昨天和您約過時間了。”
常浩南一愣,停下手上的動作:
“把他請進來吧……”
當他推開會議室的玻璃門時,彭覺先正把外套往衣帽架上掛,呢子面料蹭過金屬掛鉤發出沙沙的聲響。
跟在他身後的一名軍官抱着加密公文箱,領口繡着的核工業標識在陰影中若隱若現。
“老常,我看了你前兩天發給我的的週報。”
彭覺先接過密碼箱,動作麻利地打開:
“鋰循環系統的氚滯留率比理論值高了兩個數量級,這可不是用鋰-6同位素丰度能解釋的。”
“彭總,你這是關心則亂啊……“
常浩南從恆溫櫃取出兩罐鹽汽水,易拉罐開啓時的嗤響在寂靜中格外清晰,:
我們中子源強度只有10n/cms,按三鋰同位素反應截面計算,這就是正常的數據範圍。”
“你們在液鋰裏養出了氚池。”
彭覺先突然說道。
他從包裏掏出一本筆記本,一下就打開到了自己想要的位置,顯然這段時間沒少翻閱。
上面貼着一張被打印出來的圖譜,某個特徵峯的位置被紅筆重重圈了出來:
“這不是氘氚混合氣的解吸峯?”
他手指在上面點了點,臉上露出些許疑惑:
“還有,同步輻射實驗室的XPS譜顯示,你們循環泵葉輪表面有氚化鋰沉積層……”
實驗室陷入詭異的寂靜。
常浩南能聽到隔壁材料分析室傳來的真空泵嗡鳴,那臺新裝的上海光源分支線站正在做預熱調試。
“之前更換屏蔽層時,循環泵的壓力傳感器確實檢測到異常波動。”
他終於開口,手指無意識地摩挲着胸前的工牌:
“但你要知道,我們堆芯的燃耗還不到0.01%,完全是實驗室級別的數據,你不能拿着中試乃至工業水平的標準來對比啊……算了,你先換上衣服,來我們實驗室看看吧……”
……
“這就是你們優化過的閉環磁流體系統?”
彭覺先的指尖在控制檯參數界面上劃過,看着磁通量的計數值在屏幕邊緣規律跳動。
“我記着之前和你說過,我們之所以開展對鋰的研究,關鍵還是爲了中子屏蔽……產生的氚當然會強化等離子體發電過程,但即便在最理想的情況下,幅度也只有大概3-5%,所以並不會專門進行富集。”
常浩南調整着波導管角度,過了幾秒鐘之後才補充道:
“當然,我們也可以增加研究的課題內容……不過老彭,你得給我個足夠的理由。”
對方昨天約行程的時候就有幾分着急,今天更是把火燒眉毛寫在了臉上。
顯然是有事。
彭覺先也沒猶豫,只是嘆了口氣便回答道:
“下個月初,國際熱核聚變實驗堆(ITER)理事會要召開一次工作會議,確定各國氦冷球牀氚增殖測試模塊的測試排期……”
實驗室的換氣系統突然加大功率,將最後一絲臭氧味抽離。
常浩南的手指在鍵盤上停頓了半拍,代碼編譯器的光標在屏幕上規律閃爍:
“所以,你們是準備開發新的氚增殖技術?”
彭覺先點了點頭,隨身攜帶的保溫杯在金屬檯面磕出清脆的聲響:
“現階段,我們還在用氧化鋰和三元鋰陶瓷作爲主要的固態氚增殖劑。”
他從筆記本上翻出了一份三年前的實驗數據,缺陷密度分佈圖如同月球表面的環形山:
“當前的輻照產氚技術存在嚴重的損傷缺陷,比如鋰空位、氧空位、未配對電子……之類,而空位遷移導致晶格畸變,氚原子被困在氧空位形成的電子陷阱裏,就像用漏勺接雨水,最終的有效留存率慘不忍睹。”
“所以需要新的方案,但美國人把液態增殖劑的數據列爲NOFORN(禁止對外籍人士公開),當然這也是正常的,誰都不可能把這種東西隨便公開出來……”
雨聲中忽然混入服務器陣列啓動的嗡鳴,常浩南將加速器的功率調到待機狀態,顯示屏泛起幽藍的冷光:
“我的中子源強度還不到託卡馬克的百萬分之一,要積累有效數據……”
他看了眼牆上的電子日曆,紅色數字顯示着2008年8月27日:
“至少需要18個月左右,而且還要考慮到後續的研究過程。“
彭覺先擺擺手:
“重點不是速度,而是時間窗口”
說着從旁邊扯來一張紙,在上面畫出時間軸:
“ITER是國際項目,而由於軍事原因,各國並不會共享氚增殖技術,只是可以各自利用ITER框架內的設施測試自行設計的氚增殖模塊,所以排期是輪流的……通常來說,每個週期大概16-24個月不等,如果第一次測試的數據不理想,那就要等上一年半到兩年才能進行下一次測試。”
常浩南頓時心下了然。
如果不能精確對準排期,那麼很有可能因爲進度晚上1-2個月而造成額外1-2年的拖延。
而且,如果一個週期不能解決問題,那很可能每個週期都要有1-2年的拖延。
這對於華夏來說是難以接受的。
可控核聚變當然不差區區幾年功夫。
但氚增殖技術還涉及到熱核武器的威力以及小型化水平,這纔是現階段上級關注的重點。
第1386章 去ITER拼個桌
理解歸理解,但盤算了一下手頭的工作之後,常浩南還是露出了遲疑的神情。
現在連裂變原理的核電池都還處在從理論向工程過渡的早期階段,而輻照產氚在其中又屬於妥妥的支線任務。
就算是理論研究,就算開了掛,他也實在沒辦法給出一個具體到月的時間表——
跟可控核聚變的情況類似。
別問,問就是五年後。
明年再問,還是五年後。
但後年就有可能成真了。
因此,在給出回答之前,常浩南還是謹慎地詢問道:
“不能在國內測試麼?”
對於聚變領域的具體情況,他目前還了解不多,只知道面前的彭覺先正是當年推動HT-7U全超導非圓截面託卡馬克裝置,也就是“東方超環”立項的關鍵人物之一。
而眼下這會兒,廬州那邊應該已經成功獲得了等離子體纔對。
就可控核聚變而言,這當然連萬里長征第一步都算不上。
甚至由於持續時間和位形的問題,都無法滿足常浩南對於等離子體發電的要求,否則他也不用費功夫去改造504廠的那個小型堆。
但不管怎麼說,總歸算是一個穩態且完全自主可控的研究平臺。
應該能在氚增殖領域發揮一定作用纔對。
彭覺先搖搖頭:
“可控聚變這東西,目前大家都還沒個影子,至於那些宣傳上的持續工作時間,也只是用聚變堆位形的等離子體進行模擬而已,所以輻照產氚試驗都是在專門的裂變設備上進行研究。”
“因爲早年間的條件所限,目前國內研究氚在增殖劑材料中的釋放行爲都是進行堆外實驗,也就是把增殖劑小球密封在特製容器裏,經過反應堆熱中子輻照後取出,最後在實驗室裏面通過退火釋放出氚。”
常浩南眼眉一挑:
“那豈不是很難投入實用?”
氚的半衰期只有12年左右,如果是氚燈或者自發光熒光劑之類的用途,壽命短點倒也無可厚非。
但如果要用作能源,這種堆外產氚的模式顯然非常不利於儲存和咻敗�
更好的方法似乎應該是現地生產,也就是直接在反應堆或者核彈頭裏面製取然後就地消耗。
而彭覺先的回答也驗證了他的想法:
“是這樣沒錯,所以ITER在荷蘭的那座驗證設備可以讓鋰陶瓷材料在反應堆咝械耐瑫r進行產氚,並通過改變溫度和載氣條件獲得增殖劑在連續輻照時的宏觀釋氚特性……這項優勢來源於他們早在1970年代就開始的研究,所以目前就算是美國,也需要依賴ITER的平臺開展相關研究。”
“目前在堆內產氚領域,唯一能在理論上跟歐洲人一較高下的是日本的幾所高校,但因爲兴苤脑颍麄冊谏婧说墓こ填I域幾乎沒有操作空間,所以也希望能走ITER的渠道……”
畢竟是現代科學和工業的起源地,家底足夠豐厚。
儘管已經度過了相對沉淪的半個世紀,但直到21世紀的頭一個十年,歐洲人手裏確乎還是有些讓人看了眼紅的看家本領。
或者倒不如說,在原來的時間線上,歐洲如何能在短短十幾年後變成那樣廢拉不堪的水平,纔是件令人困惑的事情。
“目前我們的競爭對手都有誰?”
常浩南一邊詢問,一邊在電腦上打開了一個計算工程文件。
“現階段只有歐盟自己、美國和俄羅斯,但下個週期就有可能加入日本。”
彭覺先回答道:
“因爲ITER的性質問題,加之全部工程試驗都位於歐洲展開,我們也不是很好在這方面阻止……”
說着說着,聲音卻變得越來越小了。
因爲他看到了旁邊電腦屏幕上剛剛被渲染出來的的分子模擬圖。
儘管並沒有一個圖例來說明不同顏色的小圓球分別代表什麼。
但作爲核能領域專家,還是一眼就認出了氧化鋁鋰的特徵結構。
“等一下……”
彭覺先的臉色突然變得複雜起來:
“你剛纔不是還說……沒研究過釋氚行爲麼?”
常浩南則停下了挪動鼠標的手:
“我只是說,在覈電池裏面不會專門對吸收中子產生的氚進行富集,可沒說過不會研究這個過程……畢竟我們也要考慮在整個服役週期之內,不斷產生的氚是否會對中子屏蔽性能和磁流體循環過程產生不利影響,尤其是在壽命中後段。”
“……”
彭覺先的嘴角微微抽動了兩下,但對方的說法有理有據,完全找不出可以反駁的點。
最後還是常浩南替他完成了思路閉環:
“當然,目前只是停留在對於氚擴散這個單一行爲的研究,所以嚴格來說,也確實還算不上‘釋氚行爲’的完成過程,包括對於反應堆內產氚的行爲特徵,也只是停留在理論和模擬階段。”
但彭覺先已經不想深究這些字面上的細節了:
“當下我們對於第一個週期試驗的保底規劃,剛好就是論證能否通過增加鋰空位的方式來增強氚的擴散……只是單純進行這一項的話內容實在太少,意義也相對有限,所以另一個選擇是在第一個週期中主動選擇一個相對靠後的位置,儘可能不浪費分配給我們的時間……”
“增加鋰空位的方式……”
常浩南把目光重新投向眼前的屏幕。
很明顯,彭覺先他們在近些年ITER的準備過程中也沒有閒着,還是提出了一些機理和假設,只是因爲起步晚加上缺乏客觀條件,所以進度不算樂觀。
但既然雙方的研究碰巧處在同一階段,那未嘗不可以拼上一桌。
而彭覺先聽見對方唸叨了一遍關鍵詞,還以爲後者是對這個研究方向感興趣:
“離子電導性或鋰離子擴散性能的增強主要來自於輻照產生的鋰空位,而間隙鋰更容易遷移和聚集形成缺陷叢,輻照過程中鋰離子的移位產生了大量的空位和間隙鋰,這些缺陷可以在一定程度上增強材料中鋰離子的擴散性能……”
常浩南輕輕抬了下手,示意無需多言:
“但如果通過密度泛函理論對鋰空位進行第一原理計算,會發現鋰陶瓷中鋰空位和氧空位兩種離子空位的形成能均爲正值,說明體系中離子空位的形成在能量上不利的……”
雖然自己的思路遭到反駁,但彭覺先非但沒有感到不快,反而因此變得興奮起來——
這說明二人的頻道終於對上了。
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