打造科幻帝国:从冷核聚变开始 第205节
听到询问,林钦目露惊叹道:“知道,当然知道,按照你这种自发裂变技术,不仅安全性能更高,而且能够释放出更多的能量,这也是为什么这么小的装置,能够每秒恒定功率达到48.2KW的主要原因吧?”
陈源笑了笑道:“是的,单次裂变释放总能量的公式我写出来了,你们知道,但是对于堆芯原生总裂变热功率,你们可能还不太了解,我在这里也将公式写出来吧。”
他在本子上又写道:P热=66944.44W≈66.94KW。
写完这些,陈源讲述道:“本装置升级氮化镓多层异质结核伏转换层能级结构、微纳电极阵列、电场汇聚优化,抛弃传统热电转换,无机械损耗:η=72%,你们通过这个数据,便可以计算出每秒恒定功率。”
这个数值再明显不过了,不就是P电=48200W=48.2KW吗?
没错!
该装置理论上可以达到陈源所说的每秒恒定功率48.2KW!
当这方面证明完毕,林钦脸上的神情以肉眼可见速度变得惊愕。
先前打断陈源说话的那位专家与其他反应堆处的人,也两只眼睛一下子瞪圆了。
即便了解陈源本事的申云、余旭、张乾和徐刚等领导,此刻也不由微微吸气。
他们太清楚证明这么小的装置能够每秒钟恒定功率48.2KW什么概念了。
这绝对是不可思议的概念!
也就是说,眼前这个巴掌大小的装置,若是真的打造出来,便可以为一个四五百人的社区满足供电需求!
一个巴掌大小的装置,满足四五百人供电需求?
这踏马怎么听都令人觉得太科幻了啊!
正常而言,小型工厂用发电机组的功率范围为50-300KW。
陈源设计的这种微型核裂变装置,好像从功率上说来,还不如小型工厂用发电机组的功率。
但是别忘了,这玩意只有巴掌大小,它是可以随身携带的!
还有一点,陈源此前明确表示过,这种微型核裂变装置打造出来以后,可持续稳定的工作三十年时间。
即,只需要一个这样的装置,就能满足一个四五百人的社区三十年内的供电需求了啊。
这是小型工厂用发电机组能做到的事情吗?
压根不可能好吧!
这是一个超级移动电源!
这是一个超级“充电宝”啊!
只要是个人都知道,拥有这种超级移动电源对社会结构有多大的帮助。
不说别的,保障变电站、通信中心等关键基础设施供电就是一个巨大的优势。
再比如可以支持电力抢修、医疗救援、消防等野外专业作业。
能运用到的地方实在太多了。
它可以彻底改变一部分社会形态,让野外作业更方便,让基础设施供电更便捷。
乃至……还可以运用到军事、航天等方面。
林钦已经不知道说什么好了,只是忍不住惊叹道:“陈院士,这样的核裂变装置技术您都能开发出来?”
他对陈源的称呼已经从你变成了您,很显然是被技术征服了。
是的,目前陈源只说了该装置的理论,具体实物能不能做到这个效果暂时谁都不知道,但既然理论已经成型,那么只要技术跟得上,想达到所说的效果不难。
“是啊。”
“陈院士的学术造诣太高深了。”
“我们那么多科研人员开发核裂变技术,都没您一个人厉害。”
先前打断陈源说话的那个专家,与一大堆反应堆处的工作人员,全都不由露出了苦笑与佩服的神情。
在这一刻,他们终于知道陈源为什么能够在二十五岁的年龄,成为中科院院士了啊。
就凭人家这一套理论,便抵得上千军万马的科研人员!
大家可以毫不夸张地说一句,只要陈源真的能把这个微型核裂变装置打造出来,拿诺贝尔奖跟吃饭喝水一样简单。
因为这是可以改变一部分社会形态的科幻级核裂变技术!
正是如此,大家在了解到理论证明可行以后,才会骤然间对陈源佩服得五体投地。
申云、余旭与张乾等领导,虽然也对该微型核裂变装置的功率感到很吃惊,但他们深知陈源的本领,所以倒也没有像反应堆处的人那样惊得一脸崇拜。
陈源平静地说道:“核裂变上限始终不如核聚变来得高,等以后有充足的时间,我可能会依据这样的微型装置技术,开发微型可控核聚变装置。”
我去!
微型核裂变装置都这么牛逼了,您要是开发出微型可控核聚变装置,那得牛逼到什么地步啊?
林钦与一众核反应堆处的专家、工作人员,当真不敢想象下去了。
一众人内心惊叹着,心里其实还有很多的疑问。
林钦替大家把这个疑问问了出来,“这种微型核裂变装置的释放能量方面理论没什么问题,那你是如何确保堆芯核素精确装载质量的呢?”
他这句话其实是在问安全上限极限填充。
简单点说就是,该装置是如何封装确保不会核泄漏。
关于这点,在场所有人都很好奇,他们目不转睛地看向陈源,纷纷露出了求知若渴的神情。
一开始,大家还对陈源的微型核裂变装置没有太放在心上,甚至因为陈源“情商低”,导致不少人内心有怨言。
然而当陈源讲解了一部分该装置的理论信息以后,大家的态度全都变了。
他们不再是“不爽”,而是一个个像是回到了大学课堂里,孜孜不倦地听着眼前这位“陈教授”传道受业解惑呢!
陈源能感觉得出来大家内心深处的态度变化,不过他对此无所谓。
他听到问题后,很直接地解释道:“很简单,我开发了一种叫做‘纳米金刚石惰性多孔基体’的技术,它可以让本装置的堆芯核素精确装载,做到绝对的安全。”
纳米金刚石惰性多孔基体?
这又是什么高深的技术啊?
在场众人全都来了兴趣,竖起耳朵仔细倾听。
第193章 从尊崇到敬畏
虽然截止到目前为止,陈源只能证明新开发的锔-242自发裂变技术可以做到每秒恒定功率48.2KW,还没有证明如此之小的装置可以做到这一点,但只要是个人都知道,他作为新晋院士,既然敢拿出这样的装置出来说可以做到每秒恒定功率48.2KW,那么大概率不会有太大的问题。
在场所有人都清楚,陈源待会一定会讲解到,这么小的装置为何能做到如此高的每秒恒定功率。
因此,大家虽然好奇,但并不着急。
他们现在更感兴趣的事情是,陈源所说的“纳米金刚石惰性多孔基体”,到底是一种什么样的技术?
陈源不急不缓地说道:“纳米金刚石惰性多孔基体作为核素的载体与固封介质,核心功能是将锔-242、镅-241核素均匀分散并牢固固封,避免核素泄漏、挥发或粉尘扩散;提供多孔结构,便于中子流通,参与中子增益循环;利用金刚石的惰性与高热导率,传递堆芯裂变余热,同时抵御裂变辐射的侵蚀,确保基体长期稳定。”
听到这里,林钦大致明白了纳米金刚石惰性多孔基体的作用。
一众反应堆处的专家与工作人员,还有申云、张乾与余旭等领导,也弄清楚了这是一个什么性质的东西。
虽然他们搞清楚了设计目的,但还不了解其中的原理,不明白纳米金刚石惰性多孔基体,是否真的能做到陈源所说那样“绝对安全”。
陈源似乎了解大家的疑惑,讲解道:“金刚石的高热导率源于‘phonon导热理论’,金刚石晶体中原子排列紧密,声子散射概率低,热量可通过声子快速传递;其化学惰性基于‘共价键理论’,金刚石中碳原子之间形成稳定的sp3共价键,无自由电子,不与核素、裂变产物发生化学反应;多孔结构的设计则基于‘中子输运理论’,中子在多孔材料中可自由穿梭,减少能量损失,同时多孔结构可增大核素的分散面积,确保裂变反应均匀。”
“phonon导热理论”是描述固体中热量通过晶格振动量子化模式(即“声子”)进行输运的物理理论。
在非金属固体中,声子是主要的热载流子;
即使在金属中,声子也对热导有重要贡献,尽管电子主导电导和部分热导。
共价键理论是化学键理论的关键分支,其基本原理涉及电子配对机制:当原子间未成对电子自旋相反时,原子轨道重叠形成共用电子对,致使体系能量下降并形成稳定化学键。共价键因此表现出饱和性与方向性。此外,价层电子对互斥理论补充了分子几何构型的预测方法,指出构型由中心原子价层电子对的排斥作用决定,通过计算价电子与配体电子之和并平衡斥力来确定分子三维结构。
中子输运理论是核反应堆物理与中子学的核心基础理论,用于精确描述中子在介质中的运动规律,包括其在空间、能量和方向上的分布随时间的变化行为。
该理论基于中子守恒原则。
即在一定体积内,中子密度随时间的变化率等于其产生率与消失率之差。
这些理论知识在座除了方文彬之外,其他人全都了解。
林钦、申云与余旭等十几二十个人,在听到陈源简单的一番描述过后,全都瞬间瞪大了眼睛。
他们当然知道陈源这番话什么意思,无非是说纳米金刚石多孔陶瓷基体化学惰性极强,具备高导热性,多孔结构可控,机械强度高,以及最重要的无放射性。
这种纳米金刚石多孔陶瓷基体最终可以做到以下几个目的:
第一,金刚石化学性质稳定,不与核素、裂变物发生化学反应,不被辐射侵蚀,长期处在堆芯环境中无老化、无腐蚀。
第二,金刚石的热导率高达2000W/(m·K),是铜的5倍,可快速将堆芯裂变余热传递至外层散热结构,避免堆芯过热;
第三,通过制备工艺可精准控制孔隙率与孔径,既保证核素均匀分散,又能让中子顺利流通,不阻碍中子增益循环;
第四,纳米金刚石粉体经高温高压烧结后,基体硬度高达HV10000,抗压强度≥1500MPa,可抵御外部冲击,确保核素固封的完整性;
第五,金刚石本身无放射性,不会产生二次辐射,符合低辐射设计要求。
总结下来就是一句话,纳米金刚石多孔陶瓷基体可以确保基体长期稳定,直接保障这种装置的安全,不会出现核泄漏、二次辐射等状况。
林钦与反应堆处的一大帮专家、工作人员来这里的目的,不就是为了验证陈源的微型核裂变装置是否能够做到绝对安全吗?
如今陈源用理论知识,将这一点告知了大家。
安全!
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