学霸的军工科研系统 第1386章 去ITER拼个桌

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第1386章去ITER拼个桌

理解归理解，但盘算了一下手头的工作之后，常浩南还是露出了迟疑的神情。

现在连裂变原理的核电池都还处在从理论向工程过渡的早期阶段，而辐照产氚在其中又属于妥妥的支线任务。

就算是理论研究，就算开了挂，他也实在没办法给出一个具体到月的时间表——

跟可控核聚变的情况类似。

别问，问就是五年后。

明年再问，还是五年后。

但后年就有可能成真了。

因此，在给出回答之前，常浩南还是谨慎地询问道：

「不能在国内测试麽？」

对于聚变领域的具体情况，他目前还了解不多，只知道面前的彭觉先正是当年推动HT-7U全超导非圆截面托卡马克装置，也就是「东方超环」立项的关键人物之一。

而眼下这会儿，庐州那边应该已经成功获得了等离子体才对。

就可控核聚变而言，这当然连万里长征第一步都算不上。

甚至由于持续时间和位形的问题，都无法满足常浩南对于等离子体发电的要求，否则他也不用费功夫去改造504厂的那个小型堆。

但不管怎麽说，总归算是一个稳态且完全自主可控的研究平台。

应该能在氚增殖领域发挥一定作用才对。

彭觉先摇摇头：

「可控聚变这东西，目前大家都还没个影子，至于那些宣传上的持续工作时间，也只是用聚变堆位形的等离子体进行模拟而已，所以辐照产氚试验都是在专门的裂变设备上进行研究。」

「因为早年间的条件所限，目前国内研究氚在增殖剂材料中的释放行为都是进行堆外实验，也就是把增殖剂小球密封在特制容器里，经过反应堆热中子辐照后取出，最后在实验室里面通过退火释放出氚。」

常浩南眼眉一挑：

「那岂不是很难投入实用？」

氚的半衰期只有12年左右，如果是氚灯或者自发光萤光剂之类的用途，寿命短点倒也无可厚非。

但如果要用作能源，这种堆外产氚的模式显然非常不利于储存和运输。

更好的方法似乎应该是现地生产，也就是直接在反应堆或者核弹头里面制取然后就地消耗。

而彭觉先的回答也验证了他的想法：

「是这样没错，所以ITER在荷兰的那座验证设备可以让锂陶瓷材料在反应堆运行的同时进行产氚，并通过改变温度和载气条件获得增殖剂在连续辐照时的宏观释氚特性……这项优势来源于他们早在1970年代就开始的研究，所以目前就算是美国，也需要依赖ITER的平台开展相关研究。」

「目前在堆内产氚领域，唯一能在理论上跟欧洲人一较高下的是日本的几所高校，但因为众所周知的原因，他们在涉核的工程领域几乎没有操作空间，所以也希望能走ITER的渠道……」

毕竟是现代科学和工业的起源地，家底足够丰厚。

尽管已经度过了相对沉沦的半个世纪，但直到21世纪的头一个十年，欧洲人手里确乎还是有些让人看了眼红的看家本领。

或者倒不如说，在原来的时间线上，欧洲如何能在短短十几年后变成那样废拉不堪的水平，才是件令人困惑的事情。

「目前我们的竞争对手都有谁？」

常浩南一边询问，一边在电脑上打开了一个计算工程文件。

「现阶段只有欧盟自己丶美国和俄罗斯，但下个周期就有可能加入日本。」

彭觉先回答道：

「因为ITER的性质问题，加之全部工程试验都位于欧洲展开，我们也不是很好在这方面阻止……」

说着说着，声音却变得越来越小了。

因为他看到了旁边电脑屏幕上刚刚被渲染出来的的分子模拟图。

尽管并没有一个图例来说明不同颜色的小圆球分别代表什麽。

但作为核能领域专家，还是一眼就认出了氧化铝锂的特徵结构。

「等一下……」

彭觉先的脸色突然变得复杂起来：

「你刚才不是还说……没研究过释氚行为麽？」

常浩南则停下了挪动滑鼠的手：

「我只是说，在核电池里面不会专门对吸收中子产生的氚进行富集，可没说过不会研究这个过程……毕竟我们也要考虑在整个服役周期之内，不断产生的氚是否会对中子屏蔽性能和磁流体循环过程产生不利影响，尤其是在寿命中后段。」

「……」

彭觉先的嘴角微微抽动了两下，但对方的说法有理有据，完全找不出可以反驳的点。

最后还是常浩南替他完成了思路闭环：

「当然，目前只是停留在对于氚扩散这个单一行为的研究，所以严格来说，也确实还算不上『释氚行为』的完成过程，包括对于反应堆内产氚的行为特徵，也只是停留在理论和模拟阶段。」

但彭觉先已经不想深究这些字面上的细节了：

「当下我们对于第一个周期试验的保底规划，刚好就是论证能否通过增加锂空位的方式来增强氚的扩散……只是单纯进行这一项的话内容实在太少，意义也相对有限，所以另一个选择是在第一个周期中主动选择一个相对靠后的位置，尽可能不浪费分配给我们的时间……」

「增加锂空位的方式……」

常浩南把目光重新投向眼前的屏幕。

很明显，彭觉先他们在近些年ITER的准备过程中也没有闲着，还是提出了一些机理和假设，只是因为起步晚加上缺乏客观条件，所以进度不算乐观。

但既然双方的研究碰巧处在同一阶段，那未尝不可以拼上一桌。

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而彭觉先听见对方念叨了一遍关键词，还以为后者是对这个研究方向感兴趣：

「离子电导性或锂离子扩散性能的增强主要来自于辐照产生的锂空位，而间隙锂更容易迁移和聚集形成缺陷丛，辐照过程中锂离子的移位产生了大量的空位和间隙锂，这些缺陷可以在一定程度上增强材料中锂离子的扩散性能……」

常浩南轻轻抬了下手，示意无需多言：

「但如果通过密度泛函理论对锂空位进行第一原理计算，会发现锂陶瓷中锂空位和氧空位两种离子空位的形成能均为正值，说明体系中离子空位的形成在能量上不利的……」

虽然自己的思路遭到反驳，但彭觉先非但没有感到不快，反而因此变得兴奋起来——

这说明二人的频道终于对上了。

「能量上确实不利，但也要考虑到在在中子辐照环境下，这样的能量可以说微不足道……」

他先是稍微解释了一下，接着又话锋一转：

「当然了，正是因为这个思路在动力学上有利而热力学上不利，所以我们才需要藉助ITER的资源进行实际验证嘛，否则也就不用费这个麻烦事了。」

常浩南本能地觉得这个路线不太靠谱，但目前也没什麽证据，所以只是暂且记在心里，嘴上则回到了一开始的话题上：

「既然你们关注的也是氚扩散行为，那还是要尽可能争取到靠前的次序……」

说着在电脑上调出了一份最新的运行日志：

「锂-6吸收中子的反应，除了会产生锂离子空位以外，还会产生另外两种缺陷形式，也就是填隙氚和替位氚，根据估算，填隙氚缺陷将占据体系内电子密度最低处，不会与氧键合，基本可以推断填隙氚会以间隙原子的形式存在于锂陶瓷内。」

「但替位氚很容易在不同锂/氧比的锂氧化物，比如钛酸锂和矽酸锂，当然也包括氧化铝锂的晶格中转移，影响到氚的扩散过程……另外，因为辐射能量远大于锂氧化物的氧离子形成能，所以也难免会出现氧自由基和羟基自由基，与替位氚缺陷相互促进……」

「总之，如果能搞清楚这些缺陷的位置和转移方式，那麽或许可以针对三元锂陶瓷体系的缺陷性质和演变情况进行一定程度上的预测……」

「……」

彭觉先在脑子里大概估计了一下，把这些内容加进去之后，倒是不会再出现浪费时间的问题。

反而还需要加快一些效率才能保证完成。

算是解决了当前左右为难的局面。

但刚准备点头，就又琢磨出了些别的味道：

「所以常院士你也认为，固态增殖剂是更好的发展方向？」

作为氦冷固态球床技术的提出者之一，彭觉先当然更希望固态增殖剂这条路可以继续走下去。

不过，就连他自己也不敢打这个包票，对上级的报告中也是一概使用「过渡阶段」进行描述，为后续更换液态增殖剂留出充分的回旋空间。

「好不好目前还不能下定论。」

常浩南指了指旁边图纸上的核电池原理图：

「但就我目前研究的等离子发电原理而言，固态增殖剂在稳定性方面的优势很大，未来如果把堆芯从裂变堆换成聚变堆，可以避免很多工程上的麻烦……」

彭觉先：

可控聚变目前八字还没一撇的事情，这怎麽就已经开始考虑换堆芯的问题了？

(本章完)