Три формы ядерных реакций, известных человечеству, — это ядерное деление, ядерный синтез и ядерный распад.
Среди них ядерное деление и ядерный синтез обеспечивали людей энергией. Согласно уравнению массы-энергии Эйнштейна, E=mc^2, если после ядерной реакции происходит затухание массы, это означает, что высвобождается определенное количество энергии.
Ядерное деление-это производство энергии за счет потери массы, вызванной делением тяжелых атомов.
Напротив, при ядерном синтезе агрегация легких атомных ядер приводит к образованию более тяжелых атомных ядер, и происходит ослабление массы, тем самым генерируя энергию.
Ядерный синтез был лучше ядерного деления не только потому, что ядерный синтез высвобождал большее количество энергии, но и, что более важно, сырье для ядерного синтеза могло быть извлечено из морской воды. Дейтерий был в изобилии в морской воде Земли, составляя 40 миллионов тонн. Если бы все это использовалось в термоядерных реакциях, высвобождаемой энергии хватило бы людям на десятки миллиардов лет.
Общее сырье для ядерного деления — уран-235 — имеет скудные запасы, и образующиеся в результате ядерные отходы будут влиять на геологию в течение сотен лет. Поэтому ядерное деление не могло сравниться с ядерным синтезом ни по запасам, ни по чистоте.
Таким образом, энергия ядерного синтеза была бесконечной, чистой и безопасной новой энергией, к которой стремились бесчисленные люди.
Конечно, термоядерный синтез относится не только к термоядерному синтезу дейтерия и трития. До тех пор, пока элемент был легче железа в периодической таблице, его можно было использовать для ядерного синтеза. Причина, по которой люди выбрали в качестве термоядерных материалов только тритий и дейтерий, заключалась в том, что их условия для ядерного синтеза были самыми простыми.
По сравнению с другими элементами, изотоп водорода дейтерий и ядро трития имели только один протон. Реакция слияния трития и дейтерия должна была просто преодолеть силу отталкивания между двумя протонами, в то время как другие элементы должны были бы преодолеть силу отталкивания между пучком протонов. Трудность была не та.
Теперь, когда Чэнь Чэнь определил свой следующий шаг к покорению ядерного синтеза, он вернулся в свой кабинет и откопал технологию ядерного реактора из мира Элизиума.
Тем не менее, после нескольких взглядов, Чэнь Чэнь нахмурился. Он всегда специализировался на медицине и биологии. Хотя он имел некоторое представление о ядерной физике, оно было поверхностным, немного лучше, чем у обычных людей.
Поэтому Чэнь Чэнь поднял глаза и сказал: “Икс, немедленно составь документ, который позволит мне быстро понять ядерную физику.”
С этими словами он достал жестяную коробку из-под жевательной резинки, осторожно открыл ее, и таблетка НЗТ-48 мгновенно полетела ему в рот.
После этого выражение лица Чэнь Чэня стало резким и ясным.
В то же время Маленький Икс быстро собрал информацию по ядерной физике от основ до продвинутого материала. Чэнь Чэнь пролистал технологический документ, предоставленный Литтл Икс, одновременно сверяя его с данными о ядерном реакторе Элизиума.
На этот раз Чэнь Чэнь понимал почти все.
— Я не думал, что в измерении Элизиума будет использоваться более одного типа реакторов ядерного синтеза.”
Чэнь Чэнь улыбнулся и повернулся ко второму рисунку. — Это ядерный термоядерный реактор с инерционным удержанием и ядерный термоядерный реактор с магнитным удержанием? Как невероятно…”
— Те, что в основном используются на континентах Земной Федерации, тоже в основном эти два типа.”
Маленькая Икс объяснила: “Но если эти технологии разделить, они могут быть разделены на несколько ветвей. Есть даже шутки такого рода циркулирующие в Интернете…”
— Какие шутки?” — не удержался от вопроса Чэнь Чэнь.
“Они разделили бы все виды термоядерной технологии на девять лагерей диаграммы выравнивания DnD простым и интуитивно понятным способом. Каждый лагерь даже представлен антропоморфным утверждением.”
Маленькая Икс объяснила: “Например, стелларатор, представляющий "законное добро", сказал бы: Мое сердце и мои действия спокойны, как звезды, и все, что я делаю, устойчиво.
“Что касается нейтрального хорошего слияния магнитного удержания, это антропоморфное утверждение: нет никакого магнетизма, чтобы излучать, нет гелия-3, чтобы гореть, потому что я больше не хочу быть реактором!
— А хаотичный хороший токамак: Плазменный ток, я тебе еще раз скажу — не доставляй больше хлопот!”
— Кроме того, есть сферический токамак, представляющий законную нейтраль, токамак с обратной конфигурацией поля, представляющий истинную нейтраль, намагниченный целевой сплав, представляющий хаотическую нейтраль, и так далее.…”
По мере того как Маленькая Икс продолжала, её голос становился все более возбужденным. “Самая смешная из них — это технология лазерного синтеза, которая представляет хаотическое зло-ее антропоморфное утверждение таково: Я собираюсь, черт возьми, выстрелить в свой груз!”
“…”
Чен Чен удивленно поднял глаза. — Икс, я правильно расслышал-ты отпускаешь грязную шутку?”
— Я, я этого не делала.…”
Маленькая Икс начала заикаться. — Разве это грязная шутка? Люди-это грязные шутки. Я разумная форма жизни… Возможны ли вообще грязные шутки с разумными формами жизни? Я просто имею в виду мем, мем ядерной физики!”
Чэнь Чэнь покачал головой и не стал настаивать. Он просто отметил, что Маленькая Икс все больше становится человеком. Между тем, он сказал: “Теперь я понимаю, почему развитие ядерного синтеза более сложно, чем ядерное деление. Это потому, что физические принципы этих двух реакций различны.
“Масса ядер ядерного деления относительно велика и нестабильна, поэтому реакции деления могут быть вызваны при нормальной температуре и давлении. Однако ядерный синтез-это нечто иное, поскольку он должен преодолеть сильное электростатическое отталкивание между ядрами. Без достаточного количества энергии или особых условий окружающей среды, чтобы преодолеть критическую точку этой силы отталкивания, невозможно было бы сплавить атомные ядра вместе.
— Значит, ключ в том, чтобы создать среду высокого давления и высокой температуры?”
— Ага.”
Маленькая Икс ответила, Самая распространенная реакция ядерного синтеза во Вселенной-это Солнце. Из-за своей массы Солнце образует в своем ядре сверхвысокое давление в 200 миллиардов атмосфер плюс температуру в 15 миллионов градусов. Таким образом, он может сплавлять атомы водорода в атомы гелия.
“Однако, если люди хотят достичь такого же ядерного синтеза на земле, условия сверхвысокого давления будут совершенно невозможны. Поэтому современные устройства ядерного синтеза человека должны работать при высоких температурах, требующих температуры более 100 миллионов градусов по сравнению с температурой ядра Солнца в 15 миллионов градусов.
“Самый простой, самый прямой метод состоит в том, чтобы использовать большое количество заряженных катушек, чтобы сформировать кольцо вдоль катушек, генерируя сильное магнитное поле, которое создает магнитно ограниченный ядерный термоядерный реактор. Это устройство, способное генерировать достаточно сильное кольцевое магнитное поле, называется " токамак’.
“Другой вариант, который представляет собой инерционный ядерный термоядерный реактор, использует газовую смесь дейтерия и трития, измеренную до миллиграмма, для заполнения небольшого шара диаметром в несколько миллиметров. Лазерный луч равномерно нагревает его снаружи. Сферическая поверхность поглощает энергию и расширяется наружу, создавая реактивную силу, при которой газ внутри сжимается и находится под высоким давлением, что сопровождается резким повышением температуры. Когда температура достигнет необходимой точки воспламенения, газ в шаре взорвется и выделит много тепла!”
