第一百一十五章 小型核聚变原子炉
目录：都市大发明家| 作者：傻阿甘| 类别：都市言情
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张伟把自己所掌握的有用的知识都教给了北斗之后，便让北斗自己去玩。作为这个世界上第一个真正意义上的人工智能，北斗可以在互联网上横行无忌，而且能够瞬间到达互联网上的任何角落，上一秒可能在中国闲逛，下一秒就跑到美国去了。
不过，张伟还是吩咐了一下北斗，让北斗不要去惹事，也不要被其他人发现她的存在。
北斗很乖巧的答应了，然后就兴奋的钻进了浩瀚的互联网世界中。
这时，张伟也终于有时间来研究系统奖励的小型核聚变原子炉技术了。
对于这份技术，他可是充满了期待。
核技术，除了能够制造核武器之外，还可以用在医学、工业领域、农业领域，而且可以解决人类的能源危机。
目前，核技术分为核裂变技术和核聚变技术。
核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，主要是指由重的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式，在这个过程会释放出巨大的能量。只有一些质量非常大的原子核像铀、钚等元素，才能发生核裂变反应。原子弹利用的就是核裂变技术。
目前人类已经掌握了可控核裂变技术，比如核电站的核反应堆。
核聚变则和核裂变相反，是指质量小的原子，主要是指氘或氚（氦3也可以），在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），在这个过程会释放出比核裂变更大的能量。太阳的光和热，就是来源于内部的氢聚变为氦的核聚变反应。
目前人类已经掌握了不可控的核聚变技术，也就是氢弹！氢弹的威力可以说是原子弹的数百倍！有人说过，氢弹可以让敌国回到石器时代！
只是，不可控的核聚变只能用来制造杀人武器，其产生的能源目前并不能为人类所利用。
人类只有掌握了可控核聚变技术，才能利用核聚变获得能源，并且是无限能源。
众所周知，氦3是世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料，8吨的氦3可解决全中国一年的能源供应总量，全世界每一年需要的能源，也只要100吨氦3。
虽然氦3在地球上的蕴藏量很少，但是月球表面土壤中富含大量的氦3，初步估计有上百万吨。上百万吨氦3是什么概念？这意味着人类只要掌握了可控核聚变技术，并且能够开发月球的氦3资源，几千年内都不会有能源危机！
所以说，可控核聚变技术和宇宙航天技术，关乎着国家的命运！
不过，可控核聚变技术也不是想实现就能实现的，难度相当高！
核裂变只要在常温的自然条件下就可以发生，而目前人类研究的热核聚变则需要瞬间上亿度的高温才能引发，如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。人类研制氢弹时，就是通过核弹引爆得到达到核聚变反应的温度，从而引起核聚变使得氢弹爆炸。所以，氢弹内部是有一个小型核弹的。
因此，研究可控核聚变的最关键问题有两点。
第一：怎么将核聚变的原料加热到这么高的温度？（怎么点燃炉子里面的燃料？）
第二：将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它？（怎么让燃料不把炉子烧穿了？）
关于第一个问题。
核物理学家设计出了高能激光点火装置，比如美国的国家点火装置，激光器会产生192条激光束，射向一个含氘氚的氢球形靶丸上使其崩溃，并产生一亿摄氏度左右的高温，从而触发氢原子聚变。而且激光和氢靶丸的碰撞过程极其短暂，仅持续数几个纳秒（1纳秒等于10亿分之1秒）。
关于第二个问题。
迄今为止，人类还没有造出任何能经受1万摄氏度的化学结构，更不要说上亿摄氏度了。
为了解决这个问题，人类发明了“托卡马克”型磁场约束法，它是利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体约束在很小范围内以实现核聚变。虽然在实验室条件下已接近于成功，但要达到工业应用还差得远。
所以说，可控核聚变虽然很美好，但是离人类还很远。
不过，这些困难是其他人需要考虑的，张伟则不一样，他属于开挂的人，大发明家系统已经将制造小型核聚变原子炉的全套技术都奖励给他了。
……
由于有着扎实的知识基础，张伟只用了五天时间，就彻底掌握了系统奖励的小型核聚变原子炉技术。
这个时候，他彻底震撼了，忍不住在内心给系统狂点赞！
因为这份技术比他想象的还要牛逼。
第一：小型核聚变原子炉很小，小到什么程度呢？最小可以达到拳头大小！这是切切实实的黑科技，和电影《钢铁侠》里托尼·史塔克发明的方舟反应炉差不多大。
而当前人类正在研究的核聚变反应堆有多大呢？
就以“人造太阳”ITER计划为例。
ITER计划，也叫国际热核聚变实验堆计划，由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方主导，35国共同参与，覆盖人口超过全球一半，是目前世界上仅次于国际空间站的国际大科学工程计划。
公开资料显示，ITER实验堆高度为24米，直径30米，计划产生等离子体的体积为840立方米！
然而，小型核聚变原子炉的直径也就10厘米左右！这样的原子炉完全可以安装在智能机器人、飞行车等产品上。
这之间的技术差距，最少也有几百年！
而且，和ITER计划比起来，张伟所掌握的小型核聚变原子炉技术还是一种完整的，能够具体实现的可控核聚变技术！
第二:小型核聚变原子炉采用的是冷核聚变技术，把钯作为电极，只要正常直流电加温让钯元素产生反应，就可以完成核聚变反应堆的点火。
而目前人类正在研究的热核聚变技术需要瞬间上亿度的高温才能完成核聚变反应堆的点火。
这之间的技术差距，犹如天堑一般。
第三：小型核聚变原子炉的材料之中有一种新型纳米复合材料，本身硬度是钛合金钢的三十倍，也比钛合金密度更大，工作温度在零下5到零上3300度，抗腐蚀能力强，抗辐射能力强。唯一的问题是：造价太高。如果用这样的材料来制造一具智能机器人的话，造价绝对超过2亿人民币。
不过，张伟也是准备咬牙多生产一点这种纳米复合材料，打造一批强大的智能机器人手下。
第四：反应体发生核聚变反应时，温度会持续升高，像太阳中心一样超过2000万摄氏度，世界上还没有材料能够承受这样的高温。为了解决这个问题，系统奖励的小型核聚变原子炉采用了一种全新的技术，那就是能量防护罩技术，看不见、摸不着的能量防护罩是一个密不透风的绝缘体，能够将能量和温度约束在防护罩内，让能量和温度无法传导出去！
这个能量防护罩技术，让张伟眼前一亮！
张伟把自己所掌握的有用的知识都教给了北斗之后，便让北斗自己去玩。作为这个世界上第一个真正意义上的人工智能，北斗可以在互联网上横行无忌，而且能够瞬间到达互联网上的任何角落，上一秒可能在中国闲逛，下一秒就跑到美国去了。
不过，张伟还是吩咐了一下北斗，让北斗不要去惹事，也不要被其他人发现她的存在。
北斗很乖巧的答应了，然后就兴奋的钻进了浩瀚的互联网世界中。
这时，张伟也终于有时间来研究系统奖励的小型核聚变原子炉技术了。
对于这份技术，他可是充满了期待。
核技术，除了能够制造核武器之外，还可以用在医学、工业领域、农业领域，而且可以解决人类的能源危机。
目前，核技术分为核裂变技术和核聚变技术。
核裂变是一个原子核分裂成几个原子核的变化，主要是指由重的原子核分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式，在这个过程会释放出巨大的能量。只有一些质量非常大的原子核像铀、钚等元素，才能发生核裂变反应。原子弹利用的就是核裂变技术。
目前人类已经掌握了可控核裂变技术，比如核电站的核反应堆。
核聚变则和核裂变相反，是指质量小的原子，主要是指氘或氚（氦3也可以），在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核（如氦），在这个过程会释放出比核裂变更大的能量。太阳的光和热，就是来源于内部的氢聚变为氦的核聚变反应。
目前人类已经掌握了不可控的核聚变技术，也就是氢弹！氢弹的威力可以说是原子弹的数百倍！有人说过，氢弹可以让敌国回到石器时代！
只是，不可控的核聚变只能用来制造杀人武器，其产生的能源目前并不能为人类所利用。
人类只有掌握了可控核聚变技术，才能利用核聚变获得能源，并且是无限能源。
众所周知，氦3是世界公认的高效、清洁、安全、廉价的核聚变发电燃料，8吨的氦3可解决全中国一年的能源供应总量，全世界每一年需要的能源，也只要100吨氦3。
虽然氦3在地球上的蕴藏量很少，但是月球表面土壤中富含大量的氦3，初步估计有上百万吨。上百万吨氦3是什么概念？这意味着人类只要掌握了可控核聚变技术，并且能够开发月球的氦3资源，几千年内都不会有能源危机！
所以说，可控核聚变技术和宇宙航天技术，关乎着国家的命运！
不过，可控核聚变技术也不是想实现就能实现的，难度相当高！
核裂变只要在常温的自然条件下就可以发生，而目前人类研究的热核聚变则需要瞬间上亿度的高温才能引发，如此高的温度是用传统加热方法所无法达到的。人类研制氢弹时，就是通过核弹引爆得到达到核聚变反应的温度，从而引起核聚变使得氢弹爆炸。所以，氢弹内部是有一个小型核弹的。
因此，研究可控核聚变的最关键问题有两点。
第一：怎么将核聚变的原料加热到这么高的温度？（怎么点燃炉子里面的燃料？）
第二：将核聚变的原料加热到这么高的温度以后拿什么来装它？（怎么让燃料不把炉子烧穿了？）
关于第一个问题。
核物理学家设计出了高能激光点火装置，比如美国的国家点火装置，激光器会产生192条激光束，射向一个含氘氚的氢球形靶丸上使其崩溃，并产生一亿摄氏度左右的高温，从而触发氢原子聚变。而且激光和氢靶丸的碰撞过程极其短暂，仅持续数几个纳秒（1纳秒等于10亿分之1秒）。
关于第二个问题。
迄今为止，人类还没有造出任何能经受1万摄氏度的化学结构，更不要说上亿摄氏度了。
为了解决这个问题，人类发明了“托卡马克”型磁场约束法，它是利用通过强大电流所产生的强大磁场，把等离子体约束在很小范围内以实现核聚变。虽然在实验室条件下已接近于成功，但要达到工业应用还差得远。
所以说，可控核聚变虽然很美好，但是离人类还很远。
不过，这些困难是其他人需要考虑的，张伟则不一样，他属于开挂的人，大发明家系统已经将制造小型核聚变原子炉的全套技术都奖励给他了。
……
由于有着扎实的知识基础，张伟只用了五天时间，就彻底掌握了系统奖励的小型核聚变原子炉技术。
这个时候，他彻底震撼了，忍不住在内心给系统狂点赞！
因为这份技术比他想象的还要牛逼。
第一：小型核聚变原子炉很小，小到什么程度呢？最小可以达到拳头大小！这是切切实实的黑科技，和电影《钢铁侠》里托尼·史塔克发明的方舟反应炉差不多大。
而当前人类正在研究的核聚变反应堆有多大呢？
就以“人造太阳”ITER计划为例。
ITER计划，也叫国际热核聚变实验堆计划，由中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国七方主导，35国共同参与，覆盖人口超过全球一半，是目前世界上仅次于国际空间站的国际大科学工程计划。
公开资料显示，ITER实验堆高度为24米，直径30米，计划产生等离子体的体积为840立方米！
然而，小型核聚变原子炉的直径也就10厘米左右！这样的原子炉完全可以安装在智能机器人、飞行车等产品上。
这之间的技术差距，最少也有几百年！
而且，和ITER计划比起来，张伟所掌握的小型核聚变原子炉技术还是一种完整的，能够具体实现的可控核聚变技术！
第二:小型核聚变原子炉采用的是冷核聚变技术，把钯作为电极，只要正常直流电加温让钯元素产生反应，就可以完成核聚变反应堆的点火。
而目前人类正在研究的热核聚变技术需要瞬间上亿度的高温才能完成核聚变反应堆的点火。
这之间的技术差距，犹如天堑一般。
第三：小型核聚变原子炉的材料之中有一种新型纳米复合材料，本身硬度是钛合金钢的三十倍，也比钛合金密度更大，工作温度在零下5到零上3300度，抗腐蚀能力强，抗辐射能力强。唯一的问题是：造价太高。如果用这样的材料来制造一具智能机器人的话，造价绝对超过2亿人民币。
不过，张伟也是准备咬牙多生产一点这种纳米复合材料，打造一批强大的智能机器人手下。
第四：反应体发生核聚变反应时，温度会持续升高，像太阳中心一样超过2000万摄氏度，世界上还没有材料能够承受这样的高温。为了解决这个问题，系统奖励的小型核聚变原子炉采用了一种全新的技术，那就是能量防护罩技术，看不见、摸不着的能量防护罩是一个密不透风的绝缘体，能够将能量和温度约束在防护罩内，让能量和温度无法传导出去！
这个能量防护罩技术，让张伟眼前一亮！
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