重生科技学霸(校对)第348部分在线阅读

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  比如美利坚普斯顿大型由仿星器-C改建成的ST
Tokamak,橡树岭国家实验室的奥尔马克;法兰西冯克奈-奥-罗兹研究所的TFR
Tokamak;不列颠卡拉姆实验室的克利奥(Cleo);德意志马克斯-普朗克研究所的Pulsator
Tokamak。
  就是华夏,在2006年9月28日,耗时8年、耗资2亿元人民币自主设计、自主建造而成的新一代热核聚变装置EAST首次成功完成放电实验,获得电流200千安、时间接近3秒的高温等离子体放电,其核心实际上也是属于托卡马克装置。
  可以说,托卡马克装置为国际上的可控核聚变研究,作出了巨大的贡献,很多科学家认为,托卡马克装置就是人们掌握可控核聚变的钥匙,是打开新世界的钥匙。
第四百八十五章
仿星器
  当然,托克马克装置也有很大的缺点。
  托克马克装置需要通过欧姆变压器来启动等离子体电流,需要考虑扭曲膜、磁面撕裂、电阻壁膜等等问题,而这些缺点又导致托克马克装置容易破裂、不稳定,能够实现一分钟、100秒都算是不错的了,想要在此基础上取得重大突破,是非常困难的。
  也因此,一批科学家们就搞出了仿星器,这仿星器与托克马克装置不同,它是一种外加有螺旋绕组的磁约束聚变实验装置。它由一闭合管和外部线圈组成,闭合管呈直线形、“跑道”形或空间曲线形。常见的仿星器具有两对或三对螺旋绕组,前者磁面形状类似于椭圆,后者则近似于三角形。相邻螺旋绕组中通以大小相等方向相反的电流,螺旋绕组产生的磁场和纵向磁场合成后,磁力线产生旋转变换,因而能约束无纵向电流的等离子体。
  仿星器最大优点就是能够连续稳定运行,它不需要像托克马克装置那样通过欧姆变压器来启动等离子体电流,也不需要考虑扭曲膜、磁面撕裂、电阻壁膜等等问题,相当于把技术难度转嫁到了工程难度上。
  因此,很多科学家们认为,仿星器可能是最适合未来核聚变电厂的类型。
  在国际上,也因此形成了两大流派,一个是以俄国、华夏为主的托克马克装置流派,一个是以德、日为主的仿星器流派。
  而目前国际上来看,仿星器所取得的实验参数已经优于同等规模的托卡马克,由于非轴对称系统的自由度大于轴对称系统,仿星器中可能的磁场配置远多于托卡马克。
  当然,仿星器也并非完美的,它也有很大的缺点,仿星器的缺点是高水平的新经典输运,线圈和线圈支撑结构的制造和组装复杂。
  对于仿星器而言,始终不断追求改善超导材料,寄希望于研究出一种能够在常温下,或者至少在不那么极端的条件下就能够实现超导的材料,从而制造更大的人工电磁场来对等离子体进行约束,从而解决仿星器如今面临的诸多问题。
  秦元清实际上并不看好托卡马克装置,也并不看好仿星器装置,道理很简单,它们都诞生了半个世纪了,该研究的已经研究得差不多了,结果目前的成果并没有实质性飞越。
  假如寄希望于真的存在常温超导材料,那么别说是可控核聚变项目了,哪怕没有可控核聚变,很多能源上的问题也能迎刃而解。
  马教授一怔,不过还是说道:“破而后立,搞一个全新的能够利用磁约束来实现可控核聚变的装置,也不是不行,不过工作量大、实现难度大!”
  “而且就算研究出比托卡马克装置、仿星器还要先进的装置,也只是解决一小部分的问题,因为可控核聚变的理论领域,我们也基本上是一筹莫展!”马教授道。
  物理学中有一句名言,叫作多即不同。虽然等离子体的运动用麦克斯韦方程组就可以概括,甚至连量子力学都用不上,但整个体系中的粒子数目是个天文数字。这其中的困难,绝对是让人头皮发麻的。
  “我想理论领域并不是问题,事实上我几年前就说过,可控核聚变理论方面已经解决了,欠缺的只是相关领域技术的发展和夯实,我之所以这个时候提出推动可控核聚变技术,就是因为目前来说,目前我们华夏初步具备实现可控核聚变的基础!”秦元清淡笑道。
  他知道马教授口中的理论领域的问题是什么,无非就是装置中的离子体运动,其离子体运动是非常复杂的。
  就像是流体力学一样,我们虽然知道基本方才是纳维-斯托克斯方程,但是其产生的湍流现象却是物理学界两百年来都攻不下来的大山。
  湍流现象并非一般流体的专利,等离子体同样会产生湍流现象。而且因为有外磁场的存在,等离子体的湍流,会比一般流体的湍流现象更加复杂,更加难以预测。
  由于无法从理论上做出解释,就没办法从“第一性原理”出发,找到一个简洁的模型去预测等离子体行为。
  所以很多时候,研究人员在对等离子体进行“诊断”时,只能像研究流体湍流时那样,构建一些唯像模型来帮助研究。
  但是这些让物理学家们伤透脑筋的问题,对于秦元清而言,早在几年前就解决了,甚至他连模型都建立好了,只是没有公布成果而已。
  在场的专家,面面相觑,可是看到一脸淡笑、充满着自信的秦元清,他们却偏偏不敢提出质疑。
  因为很简单,秦元清是当今世界上最伟大的数学家、最伟大的物理学家!
  要么不说话,一说话就代表着权威!
  想要反驳权威,就得经过一系列研究、掌握千真万确的证据,才能反驳权威。
  “在此的技术专家,基本上是从事核物理研究与应用的作家,你们所担心的问题,实际上都并不存在,理论上的问题早已解决,随着项目成立,你们会接触到以前你们接触不到知识,看到以前看不到的风景!”秦元清微笑道。
  “当然,这并非说可控核聚变就没有困难,实际上这里面还有不少技术需要我们去研究,我在项目建议书上就已经列明,可控核聚变需要对上千项技术进行突破,也正是如此,研究方面给出了4年时间,预计2025年技术方面完全成熟,开始建设核聚变核电站!”秦元清强调可控核聚变需要攻克的技术难关。
  “事实上,目前正在建设的十座核电站,总共存在二期工程,目前完成一期工程,正在全力以赴开展二期工程。而在设计之余,就为核聚变反应堆预留了改造空间,也就是说到了2025年一旦可控核聚变技术方面完全成熟,就会对现在的核电站进行改造成可控核聚变核电站!”秦元清说道。
  参加会议的专家,有的一脸淡然,仿佛早就知道了一般,有的是则是眼中露出震惊之色,显然还是第一次了解到内幕。
  毕竟这里面的专家,有一部分是这些年才发展起来,具备了解这种事情的资格。
  世界上就是这样,你所了解到的东西,都是你的身份和影响力能够让你了解到的,还有很多东西是你所接触不到的。
  事实很残酷,但是这就是世界的真相!
  就如同互联网世界,也许你自以为自己了解了一切,而实际上你所了解的只是你想了解的,它只是碎片化的,并非是真相!
  “秦院士,关于项目建议书中,你列出的技术研究费用一千亿元人民币,核电站改造为核聚变核电站一座需要二百亿人民币,这技术研究费会不会太高了?这都超过我国在核研究的总费用了!”财政部门的一位领导提到费用问题。
  对于掌握财政大权的部门而言,永远关注的就是钱的问题!
  别看如今国家财政收入一年比一年高,每年都有财政盈余,可实际上财政支出也是一年比一年高,各方面的经费拨款年年都在增加,就像大家经常说的,地主家也没有余粮!
  秦元清提出的三个项目建议书,反重力技术的研究经费最低,只需要20亿元,可控核聚变总经费达三千亿元人民币。至于那个‘双环太空站’,简直是让财政部门咬牙切齿,痛心疾首,一看到那超过三万亿的项目建设费用,就会觉得头昏脑涨。
  若是可以的话,财政部门都会毫不犹豫地进行否决,双手抱胸说着‘没钱’,可偏偏还不行!
  “相关科研经费一千亿元人民币,我想并不高,假如不愿意投入一千亿人民币的科研经费,那么我个人愿意承担这部分费用,但是产生的相关技术专利得归属于我,不知道可不可以!”秦元清似笑非笑地看着这位领导,说道。
  开什么玩笑,ITER项目建造超过10年,总耗资近百亿美元,而且这可不是现在的美元,而是1998年的时候的美元,换算现在绝对超过一千亿人民币,可结果呢,却已经让各大参与国快要失去耐心了,他们不知道需要投入多少资金才能看到可控核聚变的商业化应用!
  如果能够用一千亿人民币掌握整套可控核聚变技术,那么绝对有无数国家会挥舞着钱使劲的砸。
  “大家也知道,去年发展受到很大的影响,GDP增长率才5%,财政支出不少,我们压力也很大!”财政部门的领导讪讪一笑道:“不过么,可控核聚变一千亿技术研究费用,我想这笔钱还是值得投入的!”
  开什么玩笑,可控核聚变技术,产生的社会效益、经济效益,那一年都是以十万亿人民币计的,它可以使得华夏彻底摆脱能源危机,解决能源的瓶颈,是真正地可以让华夏有底气地喊出:我们的目标是星辰大海!
  不说什么,只要华夏掌握可控核聚变,那么华夏的电费哪怕降低一半,都还有利可图,而各行各业都可以增加利润率,特别是低端制造业,也可以在华夏生存得很好。
  要是真的让秦元清自己出钱,那么等到时候可控核聚变技术真的都诞生并成熟,那么估计一年交给秦元清的技术授权费都不止一千亿元了!
第四百八十六章
初步通过
  如果是其他人说,可以掏出一千亿真金白银,那么在场的人只会嗤之以鼻,觉得这个人疯了。
  但是这句话是秦元清说的,那就没人会质疑,因为大家都知道,秦元清掌握着海量的财富,个人财富超过了四千亿美元,已经连续多年蝉联华夏首富、世界首富。
  秦元清没有欠银行一分钱,没有一分的负债,他可以轻易拿出一千亿人民币,因为从2009年到现在,十余年时间秦元清慈善捐赠总额已经累计超过三千亿元。
  而且以秦元清的影响力,甚至自己都不用掏一分钱,只需要放出个口风,有的是企业家、商人挥舞着钞票,只需要一天就可以筹集一千亿人民币的资金,甚至是三千亿人民币也不是不可能。
  所以财政部门的负责人只能讪讪一笑随意扯了一下财政部门的日子也不好过,然后表示一千亿研发费用没有问题。
  开玩笑,要是真的让秦元清单独掏一千亿研发费用,那么他自己也可以从楼顶上一跃跳下了。
  谁都知道秦元清是文曲星下凡,同样也是财神下凡,轻易可以创造财富,看看那量子计算机,到现在还是属于华夏的独门生意,哪怕是去年那样日子不过好,银行、金融机构都咬着牙撑着,而没有退量子计算机的订单。
  那可是让华夏赚得盆满钵满的!
  会议举行了三天,很快就达成了共识,通过了可控核聚变项目建议书,接下来就是等上级批复,同时进行科研方面的筹建与准备。
  而秦元清也没有浪费时间,他也开始研究纳维-斯托克斯方程。千禧难题讨论的是NS方程的存在性和光滑性,而秦元清可不仅仅要解决NS方程的存在性和光滑性问题,他还要研究NS方程的应用中,关于等离子体的分支,这对于解决可控核聚变的等离子体问题有着重要的作用。
  当然,秦元清也并非是一个人,作为目前还是水木掌门人,秦元清能够调动的力量简直是不要太多了,很快一支专门研究NS方程的数学团队就组建完毕了,这支团队将会在秦元清的带领下解决NS方程的存在性和光滑性,以及对NS方程的应用展开研究。
  当然秦元清可不会告诉他们,这是事关可控核聚变,这种事越少的人知道越好。
  同时,秦元清还在水木成立了一百余支相关技术的团队,比如超导材料的研发,比如磁约束的研发,比如一些基础材料的研究等等。
  可控核聚变涉及到超过二千项技术,涉及到方方面面,而水木可以承接下其中一百多项技术。
  就是反重力技术的研发,水木也会是重中之重!
  而且不久之后,‘双环太空站’的研究课题,那就更加庞大了,那真的是从研发开始就是举国之力,需要调集的力量比可控核聚变技术的公关要大了十倍都不止,而且这十年还会不断进行各种技术的验证,华夏的航天活动将会迎来一次爆炸式增长,接下来十年华夏的航天活动将是过去二十年总和的十倍、二十倍!
  “李院士,我建议你们团队转向超导材料这个方向!”秦元清为了超导材料的研究,找上了李院士。
  “超导材料?”李院士微皱起眉头道:“可是我们是做碳纳米的,对金属材料并没有研究经验……校长你是不是去找老柳或者老杨才对?”
  李院士专攻的领域是碳纳米,在华夏碳纳米领域属于领军人物,取得了多项成果,在碳纳米领域是真正的大佬级人物。
  像他们这样的一个领域的领军人物,都是专攻一个领域,鲜少跨领域研究,毕竟将一个领域做精做强已经很不容易了,贪多嚼不烂的道理,他们这些学者很清楚,毕竟不是谁都能像秦元清那样,横跨诸多领域,还每个领域都做到大佬中的大佬。
  精益求精,是科学家们所追求的!
  在李院士看来,超导材料是金属材料领域,应该去找柳院士、杨院士,他们才是金属材料的大佬。
  “李院士误会了,我并没有让你更换方向的意思,我们依然做碳纳米材料!”秦元清淡笑道。
  如果他觉得金属材料可以作为可控核聚变装置的超导材料,那么他根本不会前来找李院士。
  “根据我的理论研究,超导材料并非一定要从金属键寻找,在条件合适的情况下,类似于‘库珀对’的东西,也能在π键或者大π键中找到!”秦元清说道。
  一直以来,大家都有一个误区,那就是超导材料是属于金属材料的,只有金属材料中的金属键,才能在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质。

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