第379章 一百倍效率
在领导现场的表态,以及康驰雷厉风行任务分配下,十多个聚变项目重组为金乌一号,其实已经成了定局。
但钟维坚还是忍不住问了康驰一个问题:“根据我的分析,通用聚变的磁化靶装置,最大的问题其实是液态金属。”
“他们的二代装置虽然理论上可以解决液态金属壁面均匀铺展的问题,但作为核聚变反应中的第一壁材料,在外加磁场条件下液态金属与壁面的换热特性,也就是热堆积和导热性问题依然没有给出一个有效的解决方案。”
“虽然他们没有公布相关的具体数据,但根据现有的情报分析,我认为他们两次聚变反应的时间间隔,至少在1分钟以上,不然装置肯定得炸!”
“也就是说,哪怕他们的装置每天连续不停地运行,一天最多也只能进行1440次反应,哪怕他们达到了最终设计标准,每次压缩等离子体耗费14兆能量,产生704兆焦的能量来算,一天也只能产生993.6千兆焦的能量。”
“根据电能转换公式1MJ≈0.27778kWh来算,哪怕不考虑能量转化损耗,这个装置每天的最高发电量也才276MWh左右。”
“如果算上35-60%的热电转换效率,实际发电量也不会超过16.5万度,而以我们现在的核裂变电站,一个反应堆都至少能发1000万度电。”
“恕我直言,如果一个核聚变装置每天只能发16.5万度电,那即便Q值再高,其实也没有任何意义……”
听到钟维坚的话,众人顿时忍不住议论了起来,
就连老人和吕首长的表情,也变得有些复杂了起来……
不过面对钟院士的质疑,康驰却显得很淡定,甚至还在心里默默地给钟维坚点了个赞。
不愧是院士,还是很有料的。
其它人在突然听到要搞磁化靶装置后,多少都有些陌生甚至懵逼,只能被他推着往前走,
但钟维坚却能在这么短的时间内,就想到了磁化靶装置最核心的问题,可见他对可控核聚变的研究,也并不全集中在托卡马克装置上。
康驰对钟院士点了点头,肯定地说道:“您分析得没错,甚至我认为您的分析已经是算保守了,我认为他们的反应间隔,至少要在两分钟以上。”
“磁化靶装置除了设备制造的工程难度更大,最核心的问题其实还是第一壁的材料,它在整个装置中的重要性,就像电池里的电解液。”
“而通用聚变现在用的液态金属,应该还是锂铅混合物。”
“作为中子吸收和氚增殖的元素,锂肯定是必不可少的,而铅则因为高原子质量有助于减少X射线辐射的产生和逃逸,从而提高聚变反应的效率,同时还可以充当中子毯,保护反应室内壁免受中子辐射的损害。”
“最关键的是,铅能在操作温度下保持液态,因此是他们目前找到的最优导热材料。”
“但铅导热性只有35W/mK,是一种导热性能较差的金属材料,因此正如钟院士所说,劳森机器-26项目哪怕成功了,也具有相当大的局限性。”
“但问题是,我从来没有说金乌一号是在照抄劳森机器-26。”
康驰露出了自信的笑容:
“事实上,我已经找到了一种比锂铅混合物,更加适合作为第一壁材料的液态材料,它的导热性比锂铅混合物高30倍。”
“同时如果我们把整个装置的冷却系统的导热管,换成另一种导热系数为1.8KW/(mK)的石墨烯复合材料,同时对装置的其它非关键材料和结构,也进行重新设计和优化……金乌一号的实际运行效率,理论上将会比劳森机器-26高出至少100倍!”
哗——
听到这话,现场顿时就沸腾了。
100倍?!!
这意味着什么?
意味着金乌一号光是一台聚变装置,一天就能至少发一千六百万度电,
一年差不多就是五十八亿度!
虽然看似比传统的裂变反应堆也高不了多少,但这两种装置的类型完全不同,其实并没有太大的参考意义。
这就像拿8缸跑车,和二轮电动车比扭矩一样。
不过如果像钟维坚刚刚分析的,差距是十万和千万级这么大,那就是另一回事了……
传统裂变电站目前最大的问题,一个是安全,一个是燃料,最后则是运行维护。
三个问题,都让核电站成本居高不下,无法成为能源的最优答案。
而核聚变解决的,恰好就是这些问题,
无论是托卡马克装置,还是康驰设计的金乌一号,只要是聚变装置,哪怕出了问题,顶多就是熄火停运,
没有燃料和能量的输入,聚变反应就不可能继续下去,更不可能引发核事故,
同时聚变反应每次燃烧的核燃料,也都是毫克,甚至微克级别的,哪怕万一发生意外,装置爆缸了,充其量也就是一起破坏力有限的爆炸事故。
所以两者的核心装置大小虽然可能差不多,但聚变电站不需要太多笨重而繁杂的配套设施,因此无论是核电站的建设成本,还是后期的运营成本、燃料成本,甚至建设选址的要求,都要比裂变电站低得多。
更何况,如果金乌一号能够成功,发电功率还比传统的核电站更高,从而真正达到了商用标准!
而从康驰搞聚变装置的初衷来看,聚变装置也完全能够直接装到航母上去,
不需要另外研究难度更高,甚至以现有的材料技术,根本就不可能实现的聚变电池。
不过一台装置每天一千六百万度电的发电量,对于航母来说也太多了了点,性能超级过剩。
所以康驰的计划是,在建造商用发电示范堆的同时,再建一个小型的舰载反应堆。
到时候装置本身及配套设施的体积缩减,再加上大量储存燃油的空间,节省下的空间说不定可以让航母的舰载空间直接翻个倍。
另外磁化靶聚变装置还有个优点,就是它的作为第一壁的液态金属的锂含量非常高,因此氚增殖效率比单纯的磁约束装置更高,可以大大减少氚燃料的需求量。
即便是一直表现得非常冷静的钟维坚,在听到康驰的分析后,也感到体内的血液逐渐沸腾了起来……
不过一百倍的效率,确实让人一时之间难以置信。
为了让他们更加安心一点,康驰当场展示了金乌一号的三维模型。
“对了。”康驰突然说了个题外话,“我相信大家一定很疑惑,我是如何在这么短的时间里,完成这个装置设计的吧?”
康驰转移话题的速度,让现场的人都不由愣了愣。
但很快他们就反应了过来,然后情绪突然激动了。
“卧槽,康总这是打算把天才的独家秘诀告诉我们了?”
“何止是疑惑,我估计很多人早就想把康总的脑子解刨看看了……”
“其中一个就是就是你吧?”
“咳咳,瞎说!”
“……”
听到他们的讨论,康驰不禁有些尴尬地笑了笑,然后继续说道:“可能你们多少也听说了,我前段时间研发出了一些机器人,而这些机器人的操作方式,是机械操控台加脑波辅助控制……”
“脑波辅助控制?”
“没错,这是一种可以读取脑电波的技术,利用这项技术,我们不但可以用意念控制机器人,还可以用意念进行高效的工业设计。”
康驰说着扭头看向吕首长:“这是一种全新且高效的工业设计工具,我想科技部应该非常愿意给我们的科研人员,配上这种设备吧?相信我,它可以大大提高工程设计的效率。”
“……”
吕首长顿时有些无奈地苦笑了声。
“又要多少钱?”
“不贵,一百万一台。”
“那就先来两百……算了,还是先搞一百台试试吧。”
“没问题,回头我让烽火网络科技的人联系您。”
“……”
吕首长现在对康驰又爱又恨的感觉,是越来越明显了……
技术确实都非常牛逼,但烧钱也是真的烧钱。
这种感觉,就像是你明知道有支股票要涨,但就是拿不出本金,
只能想尽一切办法缩衣节食,给康驰凑够钱后,股票才能发行出来……
问题是,这家伙发行股票的速度,还相当快。
口袋里再有钱,也禁不起这么折腾啊……
推销完‘阉割版绘图机’后,康驰很快又回归主题。
他先简单讲解了金乌一号的总体设计思路,
虽然原理上和通用聚变的LM-26差不多,但两者具体的设计,肯定完全不一样,
通用聚变也没有公布LM-26的技术细节,因此金乌一号的总体结构设计,完全是康驰自己设计出来的。
当然,他完成的也只是总体构造,以及一些核心模块的设计,
其它非核心的辅助部分,康驰只是提出技术要求,然后分配给各大研究机构来落实。
既然国家给了这么多人给他,当然要利用上了。
介绍完总体设计思路后,康驰又重点介绍了刚刚提到的液态金属。
其实他就是通过对锂铅混合物进行升级,得到了一种导热性能更强的液态金属混合物,
这种混合物用碳元素和导热性最强的银元素,替换了铅元素。
元素替换,听起来似乎非常简单。
但在实际应用中,材料的选择需要综合考虑物理特性、化学稳定性,以及与聚变反应相容性等多方面的因素,不同配比出来的结果,可能完全不一样,正常来说需要通过无数次的实验,才能得到最优的答案。
因此哪怕是康驰,其实也没有把握能够一次成功……
毕竟装置还没有真正地造出来,
他只不过是对各种关键性材料,进行了一次极限探索,然后通过材料的性能,反过来推演聚变装置最优发展路线。
而且用于流体计算的NS方程依然具有非常大的局限性,因此可控核聚变的超算模拟,就和飞机空洞模拟实验一样,很难真正地模拟出来。
可能一个细微的偏差,就会导致实验的失败。
不过康驰倒也不慌,实在是不行,就直接升级整个聚变装置!
虽然升级这种大家伙,需要费点心思制造理由和机会,但他现在其实已经具有这个权利了。
只不过,这样多少还是麻烦了点。
能通过正常的实验途径搞定当然最好了,他能对材料,或者某个单独的模块升级,已经非常变态了。
虽然把握非常大的,但过于绝对的话,康驰也不敢说。
因此康驰在介绍完金乌一号的大致情况和核心材料技术后,又补充了一句:“当然,以上只是理论数值,具体情况还是需要实验验证。”
前排的老人对康驰点了点头,然后直接起身,环顾了一下会场所有人后缓缓说道:
“任何研究和实验,肯定都有一定的风险性。”
“事已至此,我们也只能选择相信康总,并给予他最大的支持。”
“各位同志,可控核聚变是功在当下,利在千秋的重大科研项目。”
“在这项伟大的事业面前,我希望所有人能够齐心协力,克服困难,保质保量,并且准时完成按照康总师分配的科研任务,争取早日实现金乌一号的顺利点火!”
…………
上午的会议结束后,两位领导便离开了东阳,
接下来几天会议都将继续,不过这些会议主要是康驰和不同的科研机构,沟通具体的技术细节,领导反正也听不懂,他们也没必要留下来。
与此同时,康驰针对可控核聚变的公开课也在国际上出现了进一步的发酵,首当其冲的自然就是通用聚变公司了。
当他们听到康驰看好磁化靶路线的时候,可想而知有多激动了,
劳森机器-26磁化靶聚变的项目主管,乔舒亚·拜恩都恨不得立即抱起康驰的鞋子来亲吻了。
在这个艰难而冷门的技术路线上,他们实在是遭遇了太多的冷眼旁观,
天知道他们为了向投资人争取多一丁点的经费,到底受了多少的委屈……
但有了康驰的这段视频后,他们去找钱的底气突然就足了!
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但钟维坚还是忍不住问了康驰一个问题:“根据我的分析,通用聚变的磁化靶装置,最大的问题其实是液态金属。”
“他们的二代装置虽然理论上可以解决液态金属壁面均匀铺展的问题,但作为核聚变反应中的第一壁材料,在外加磁场条件下液态金属与壁面的换热特性,也就是热堆积和导热性问题依然没有给出一个有效的解决方案。”
“虽然他们没有公布相关的具体数据,但根据现有的情报分析,我认为他们两次聚变反应的时间间隔,至少在1分钟以上,不然装置肯定得炸!”
“也就是说,哪怕他们的装置每天连续不停地运行,一天最多也只能进行1440次反应,哪怕他们达到了最终设计标准,每次压缩等离子体耗费14兆能量,产生704兆焦的能量来算,一天也只能产生993.6千兆焦的能量。”
“根据电能转换公式1MJ≈0.27778kWh来算,哪怕不考虑能量转化损耗,这个装置每天的最高发电量也才276MWh左右。”
“如果算上35-60%的热电转换效率,实际发电量也不会超过16.5万度,而以我们现在的核裂变电站,一个反应堆都至少能发1000万度电。”
“恕我直言,如果一个核聚变装置每天只能发16.5万度电,那即便Q值再高,其实也没有任何意义……”
听到钟维坚的话,众人顿时忍不住议论了起来,
就连老人和吕首长的表情,也变得有些复杂了起来……
不过面对钟院士的质疑,康驰却显得很淡定,甚至还在心里默默地给钟维坚点了个赞。
不愧是院士,还是很有料的。
其它人在突然听到要搞磁化靶装置后,多少都有些陌生甚至懵逼,只能被他推着往前走,
但钟维坚却能在这么短的时间内,就想到了磁化靶装置最核心的问题,可见他对可控核聚变的研究,也并不全集中在托卡马克装置上。
康驰对钟院士点了点头,肯定地说道:“您分析得没错,甚至我认为您的分析已经是算保守了,我认为他们的反应间隔,至少要在两分钟以上。”
“磁化靶装置除了设备制造的工程难度更大,最核心的问题其实还是第一壁的材料,它在整个装置中的重要性,就像电池里的电解液。”
“而通用聚变现在用的液态金属,应该还是锂铅混合物。”
“作为中子吸收和氚增殖的元素,锂肯定是必不可少的,而铅则因为高原子质量有助于减少X射线辐射的产生和逃逸,从而提高聚变反应的效率,同时还可以充当中子毯,保护反应室内壁免受中子辐射的损害。”
“最关键的是,铅能在操作温度下保持液态,因此是他们目前找到的最优导热材料。”
“但铅导热性只有35W/mK,是一种导热性能较差的金属材料,因此正如钟院士所说,劳森机器-26项目哪怕成功了,也具有相当大的局限性。”
“但问题是,我从来没有说金乌一号是在照抄劳森机器-26。”
康驰露出了自信的笑容:
“事实上,我已经找到了一种比锂铅混合物,更加适合作为第一壁材料的液态材料,它的导热性比锂铅混合物高30倍。”
“同时如果我们把整个装置的冷却系统的导热管,换成另一种导热系数为1.8KW/(mK)的石墨烯复合材料,同时对装置的其它非关键材料和结构,也进行重新设计和优化……金乌一号的实际运行效率,理论上将会比劳森机器-26高出至少100倍!”
哗——
听到这话,现场顿时就沸腾了。
100倍?!!
这意味着什么?
意味着金乌一号光是一台聚变装置,一天就能至少发一千六百万度电,
一年差不多就是五十八亿度!
虽然看似比传统的裂变反应堆也高不了多少,但这两种装置的类型完全不同,其实并没有太大的参考意义。
这就像拿8缸跑车,和二轮电动车比扭矩一样。
不过如果像钟维坚刚刚分析的,差距是十万和千万级这么大,那就是另一回事了……
传统裂变电站目前最大的问题,一个是安全,一个是燃料,最后则是运行维护。
三个问题,都让核电站成本居高不下,无法成为能源的最优答案。
而核聚变解决的,恰好就是这些问题,
无论是托卡马克装置,还是康驰设计的金乌一号,只要是聚变装置,哪怕出了问题,顶多就是熄火停运,
没有燃料和能量的输入,聚变反应就不可能继续下去,更不可能引发核事故,
同时聚变反应每次燃烧的核燃料,也都是毫克,甚至微克级别的,哪怕万一发生意外,装置爆缸了,充其量也就是一起破坏力有限的爆炸事故。
所以两者的核心装置大小虽然可能差不多,但聚变电站不需要太多笨重而繁杂的配套设施,因此无论是核电站的建设成本,还是后期的运营成本、燃料成本,甚至建设选址的要求,都要比裂变电站低得多。
更何况,如果金乌一号能够成功,发电功率还比传统的核电站更高,从而真正达到了商用标准!
而从康驰搞聚变装置的初衷来看,聚变装置也完全能够直接装到航母上去,
不需要另外研究难度更高,甚至以现有的材料技术,根本就不可能实现的聚变电池。
不过一台装置每天一千六百万度电的发电量,对于航母来说也太多了了点,性能超级过剩。
所以康驰的计划是,在建造商用发电示范堆的同时,再建一个小型的舰载反应堆。
到时候装置本身及配套设施的体积缩减,再加上大量储存燃油的空间,节省下的空间说不定可以让航母的舰载空间直接翻个倍。
另外磁化靶聚变装置还有个优点,就是它的作为第一壁的液态金属的锂含量非常高,因此氚增殖效率比单纯的磁约束装置更高,可以大大减少氚燃料的需求量。
即便是一直表现得非常冷静的钟维坚,在听到康驰的分析后,也感到体内的血液逐渐沸腾了起来……
不过一百倍的效率,确实让人一时之间难以置信。
为了让他们更加安心一点,康驰当场展示了金乌一号的三维模型。
“对了。”康驰突然说了个题外话,“我相信大家一定很疑惑,我是如何在这么短的时间里,完成这个装置设计的吧?”
康驰转移话题的速度,让现场的人都不由愣了愣。
但很快他们就反应了过来,然后情绪突然激动了。
“卧槽,康总这是打算把天才的独家秘诀告诉我们了?”
“何止是疑惑,我估计很多人早就想把康总的脑子解刨看看了……”
“其中一个就是就是你吧?”
“咳咳,瞎说!”
“……”
听到他们的讨论,康驰不禁有些尴尬地笑了笑,然后继续说道:“可能你们多少也听说了,我前段时间研发出了一些机器人,而这些机器人的操作方式,是机械操控台加脑波辅助控制……”
“脑波辅助控制?”
“没错,这是一种可以读取脑电波的技术,利用这项技术,我们不但可以用意念控制机器人,还可以用意念进行高效的工业设计。”
康驰说着扭头看向吕首长:“这是一种全新且高效的工业设计工具,我想科技部应该非常愿意给我们的科研人员,配上这种设备吧?相信我,它可以大大提高工程设计的效率。”
“……”
吕首长顿时有些无奈地苦笑了声。
“又要多少钱?”
“不贵,一百万一台。”
“那就先来两百……算了,还是先搞一百台试试吧。”
“没问题,回头我让烽火网络科技的人联系您。”
“……”
吕首长现在对康驰又爱又恨的感觉,是越来越明显了……
技术确实都非常牛逼,但烧钱也是真的烧钱。
这种感觉,就像是你明知道有支股票要涨,但就是拿不出本金,
只能想尽一切办法缩衣节食,给康驰凑够钱后,股票才能发行出来……
问题是,这家伙发行股票的速度,还相当快。
口袋里再有钱,也禁不起这么折腾啊……
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他先简单讲解了金乌一号的总体设计思路,
虽然原理上和通用聚变的LM-26差不多,但两者具体的设计,肯定完全不一样,
通用聚变也没有公布LM-26的技术细节,因此金乌一号的总体结构设计,完全是康驰自己设计出来的。
当然,他完成的也只是总体构造,以及一些核心模块的设计,
其它非核心的辅助部分,康驰只是提出技术要求,然后分配给各大研究机构来落实。
既然国家给了这么多人给他,当然要利用上了。
介绍完总体设计思路后,康驰又重点介绍了刚刚提到的液态金属。
其实他就是通过对锂铅混合物进行升级,得到了一种导热性能更强的液态金属混合物,
这种混合物用碳元素和导热性最强的银元素,替换了铅元素。
元素替换,听起来似乎非常简单。
但在实际应用中,材料的选择需要综合考虑物理特性、化学稳定性,以及与聚变反应相容性等多方面的因素,不同配比出来的结果,可能完全不一样,正常来说需要通过无数次的实验,才能得到最优的答案。
因此哪怕是康驰,其实也没有把握能够一次成功……
毕竟装置还没有真正地造出来,
他只不过是对各种关键性材料,进行了一次极限探索,然后通过材料的性能,反过来推演聚变装置最优发展路线。
而且用于流体计算的NS方程依然具有非常大的局限性,因此可控核聚变的超算模拟,就和飞机空洞模拟实验一样,很难真正地模拟出来。
可能一个细微的偏差,就会导致实验的失败。
不过康驰倒也不慌,实在是不行,就直接升级整个聚变装置!
虽然升级这种大家伙,需要费点心思制造理由和机会,但他现在其实已经具有这个权利了。
只不过,这样多少还是麻烦了点。
能通过正常的实验途径搞定当然最好了,他能对材料,或者某个单独的模块升级,已经非常变态了。
虽然把握非常大的,但过于绝对的话,康驰也不敢说。
因此康驰在介绍完金乌一号的大致情况和核心材料技术后,又补充了一句:“当然,以上只是理论数值,具体情况还是需要实验验证。”
前排的老人对康驰点了点头,然后直接起身,环顾了一下会场所有人后缓缓说道:
“任何研究和实验,肯定都有一定的风险性。”
“事已至此,我们也只能选择相信康总,并给予他最大的支持。”
“各位同志,可控核聚变是功在当下,利在千秋的重大科研项目。”
“在这项伟大的事业面前,我希望所有人能够齐心协力,克服困难,保质保量,并且准时完成按照康总师分配的科研任务,争取早日实现金乌一号的顺利点火!”
…………
上午的会议结束后,两位领导便离开了东阳,
接下来几天会议都将继续,不过这些会议主要是康驰和不同的科研机构,沟通具体的技术细节,领导反正也听不懂,他们也没必要留下来。
与此同时,康驰针对可控核聚变的公开课也在国际上出现了进一步的发酵,首当其冲的自然就是通用聚变公司了。
当他们听到康驰看好磁化靶路线的时候,可想而知有多激动了,
劳森机器-26磁化靶聚变的项目主管,乔舒亚·拜恩都恨不得立即抱起康驰的鞋子来亲吻了。
在这个艰难而冷门的技术路线上,他们实在是遭遇了太多的冷眼旁观,
天知道他们为了向投资人争取多一丁点的经费,到底受了多少的委屈……
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