Естественно, что следующий сегмент конференции, касающийся проекта "Синьтянь", не должен был быть организован Чэнь Чэнем. После короткого разговора Чэн Чэн с Ся Инь он внезапно получил сообщение от Маленькой Х.
Содержание сообщения Маленькой Икс по телефону состояло в том, что всего несколько минут назад, во время обычного эксперимента с ядерным реактором инерционного удержания, была обнаружена утечка атмосферного давления.
У Чэнь Чэня не было времени разбираться с Ся Инь, и он поспешно ушел.
Когда Чэнь Чэнь вышел из Купола Черного Света, он сразу же сел в машину Чэн Цао и отдал приказ: “Цао, доставь меня к Шпилю как можно быстрее, поторопись!”
Прежде чем он успел закончить фразу, голос Маленькой Икс завладел слуховой системой автомобиля: “Сэр Крестный отец, это была численная ошибка, ядерный термоядерный реактор с инерционным удержанием работает как обычно…”
Чен Чен, “…”
Чэн Цао с любопытством взглянул на Чэнь Чэня в зеркало заднего вида. — Босс, вы все еще направляетесь к Шпилю?”
— Пойдем, я только осмотрюсь.”
Чэнь Чэнь пожал плечами и дал указания.
Вскоре двигатель завелся, и они покинули Купол Блэклайта.
Ядерный термоядерный реактор с инерционным удержанием, о котором говорила Маленькая Икс, был устройством ядерного синтеза, которое Чэнь Чэнь построил на основе своего изучения технологии в мире Элизиума. С конца прошлого года каждая крупная финансовая группа предоставила Чэнь Чэню большое количество высокоточных лазерных компонентов, основанных на его спецификациях.
Чэнь Чэнь даже обнаружил, что некоторые из этих лазерных компонентов оказались запасными частями для официальных установок NIF в Северной Америке. Было в значительной степени неизвестно, какие методы использовали эти семьи, чтобы они могли даже получить в свои руки лазерные компоненты из проекта NIF.
Прошло уже несколько месяцев с момента успешной сборки ядерного термоядерного реактора с инерционным удержанием. За это время он был успешно зажжен в общей сложности тринадцать раз во время различных экспериментов. Внутреннее дейтерий-тритиевое топливо катализировало реакцию ядерного синтеза, которая превратила его в миниатюрное солнце диаметром в один сантиметр.
Кроме того, после многократного пересмотра расчетов параметров, ядерный синтез с инерционным удержанием теперь можно было поддерживать более пяти минут. Значение Q без особых усилий преодолело десятизначное значение, достигнув теперь восемнадцатизначного.
Как раз в тот момент, когда он был так близок к тому, чтобы увидеть первый в мире по-настоящему управляемый ядерный термоядерный реактор, внезапно появились сообщения об утечке атмосферного давления. Неудивительно, что Чэнь Чэнь запаниковал при этой мысли.
К счастью, это была всего лишь ложная тревога.
Через полчаса, когда Чэнь Чэнь поднялся на лифте и прибыл на Экспериментальную базу Шпиля. Он увидел недавно возведенное гигантское сооружение в юго-западном углу подземного пространства.
Это было стандартное сооружение, напоминающее сборочный конвейер. В это время десятки Черных Рыцарей постоянно входили и выходили из здания. Они казались очень занятыми.
Это новое сооружение с навесом было инерционной силовой станцией, которую построил Чэнь Чэнь.
В отличие от атомных электростанций, ядерный синтез был абсолютно чистым источником энергии, где единственным побочным продуктом реакции была вода. Кроме того, из-за жесткости и специфичности ядерного синтеза реакция автоматически прекращается при выполнении любого условия отказа в реакторе. Таким образом, это сводило на нет любые шансы нежелательных аварий, таких как распространение ядерного излучения.
Именно по этой причине Чэнь Чэнь не беспокоился о создании завода ядерного синтеза внутри Экспериментальной базы Шпиля.
Когда Чэнь Чэнь вошел на фабрику, он сразу же увидел гигантское цилиндрическое сооружение диаметром более 30 метров.
Все здание было сделано из железобетона. Прямо внутри укрепленного пятиметрового здания находился реактор инерционного удержания.
Кто бы мог подумать, что это гигантское сооружение укрывает сверхвысокое давление, подобного которому Земля никогда раньше не видела, с температурой до сотен миллионов градусов и превышающим 1000 атмосферное давление?
Чэнь Чэнь взглянул на пульт управления сбоку, а затем поднял голову, чтобы спросить: ”Икс, какова сейчас ситуация?”
— До сих пор было пятнадцать успешных взрывов подряд. Период реакции ядерного термоядерного реактора с инерционным удержанием превысил час, а значение Q пробило 20.”
— Вопросы стабильности уже решены?”
Чэнь Чэнь поднял бровь, услышав отчет. — Я помню, что в предыдущем эксперименте даже сверхпроводник комнатной температуры не смог полностью стабилизировать плазму, не так ли?”
Маленькая Икс ответила, Причина, по которой это трудно стабилизировать, заключается в том, что, как только плазма подвергается ядерному синтезу, она становится очень турбулентной. Это заставляет его рассеиваться и приостанавливать реакцию. Чтобы облегчить эту проблему, я ходила на крупные известные международные форумы и предлагала вознаграждение за решение. Я также изменила базу данных, чтобы мои вопросы давали более сотни очков.
“Это означает, что каждый, кто сможет решить вопрос, который я представила, будет награжден более чем сотней очков на сайте форума.
“Чтобы получить больше очков опыта, физики элементарных частиц горячо внесли свой вклад и придумали в общей сложности 341 решение. К сожалению, я сомневаюсь, что от них вообще будет польза.
“В конце концов, я нашла действительно полезный ответ на Чжиху от человека, чье удостоверение личности — " Ядерный мальчик Сакикава’.”
Продолжила Маленькая Икс. “Добавьте 0,1 мг тяжелых элементов в дейтерий-тритиевые топливные гранулы, чтобы они функционировали как ядро. Тяжелые элементы будут тяготеть к центру сферы, и после того, как произойдет реакция слияния, гранулы останутся в состоянии высокой температуры и высокого давления. Это поможет поддерживать температуру плазмы, а также ее направленное давление в центре сферы.
— Поскольку давление поддерживается постоянным, гранула не будет немедленно подвергаться всенаправленному плавлению. Часть энергии плазмы на поверхности будет высвобождаться в окружающую реакционную камеру, которая поддерживает баланс между двумя объектами. Гранула не будет ни расширяться, ни сжиматься, и топливо из гранул будет выдавлено на поверхность в умеренных количествах для дальнейшего процесса реакции, что сделает реакцию более прочной и стабильной…”
— Неужели все так просто?”
Чэнь Чэнь был в шоке и благоговении. — Этот человек-ученый в области физики элементарных частиц? Икс, не могли бы вы раскопать какую-нибудь информацию о его истинной личности?”
— Я уже навела о нем справки. Этот человек основал студию, где он единственный сотрудник. Он имеет дело с написанием программного обеспечения, спам-ботами, скваттингом торговых марок[1] и многими другими аспектами бизнеса.”
“…”
Надо сказать, что независимо от того, насколько изощренной была копия конструкции ядерного синтеза Чэнь Чэня и как сильно он пытался отразить технологию в Элизиуме, всегда будет технологический разрыв.
Однако Чэнь Чэнь не ожидал, что Маленькая Икс примет другой подход и решит проблему, собирая идеи у масс. Хотя это может привести к тому, что реактор не достигнет эффективного масштаба первоначальной версии, этого было более чем достаточно для Чэнь Чэня.
Ядерный синтез с инерционным удержанием.
По правде говоря, основной принцип ядерного синтеза с инерционным удержанием состоял в том, чтобы направить несколько лазеров на крошечную мишень, содержащую ядерное топливо, за короткий период. Это создало микроядерный синтез, который высвободил большое количество энергии.
После того, как начнется первый ядерный синтез, реактор будет автоматически заполнен новыми топливными агентами. Таким образом, ядерный синтез непрерывно возобновлялся, чтобы получить огромное количество энергии.
Помимо производства гиперсимметричных лазерных компонентов, еще одной проблемой было то, что лазерный генератор должен был израсходовать большое количество электричества, чтобы воспламенить и вызвать реакцию синтеза.
Другими словами, даже если реакция ядерного синтеза еще не достигла желаемого уровня, энергия, генерируемая реакцией ядерного синтеза, должна быть, по крайней мере, больше энергии, потребляемой зажиганием лазерного генератора, чтобы выйти из строя.
Поэтому пришлось поднять вопрос о коэффициенте усиления энергии ядерного синтеза, иначе известном как “Величина Q”.
Просто сокращая “Выходную энергию / входную энергию” как “Значение Q”, Q, превышающее 1, подразумевало, что “выход был больше, чем вход”, это было после учета стоимости энергии. В случае обычной паровой турбины котла “тепловой КПД” составлял около 40-70%. После добавления некоторых других разных потерь Q, равный 2,5, можно было бы грубо свести в таблицу как фактическую стоимость.
Другими словами:
Значение Q, превышающее 0, означало, что реакция синтеза была достигнута. Это был признак прорыва в основах искусственного термоядерного реактора.
Значение Q, превышающее 1, означало, что выход энергии был больше, чем вход энергии, таким образом, “безубыточный”.
Значение Q, превышающее 2,5, означало, что выходная энергия все еще была больше входной после преобразования в электрическую энергию. Это было верным признаком успеха “практического использования” ядерного синтеза.
Значение Q, превышающее 50, подразумевало, что выходная энергия после преобразования в электрическую энергию может быть использована для спекуляции, что является шагом к “коммерциализации”.
Именно по этой причине в области физики элементарных частиц существует такая поговорка: “Не доверяйте никому, кто не обсуждает значение Q управляемого ядерного синтеза.”
Текущее значение Q термоядерного реактора инерционного удержания Чэнь Чэня в это время достигло 20, что было более чем достаточно, чтобы покрыть эксплуатационные расходы.
Одна небольшая проблема заключалась в том, что Чэнь Чэнь не мог использовать метод “кипячения воды” для выработки электроэнергии из-за недостаточного пространства в подземной базе, что делало ее неспособной противостоять большому количеству выбросов горячего воздуха. Поэтому Чэнь Чэнь прибегнул к использованию метода “магнитогидродинамической генерации”, который имел более низкую эффективность преобразования энергии.
Эта техника не была приобретена из измерения Элизиум, поскольку она была основана на технологии в реальном мире, и ее принцип был очень прост.
Миниатюрное солнце в реакторе представляло собой высокотемпературную плазму, замкнутую магнитным полем. Плазма внутри была также структурой заряженных частиц, состоящей из положительно заряженных и отрицательно заряженных частиц. Основываясь на теории сил Лоренца, заряженные частицы магнитной жидкости могут быть использованы для концентрации заряженных частиц в двухполюсных проводниках для создания разности потенциалов. После этого ток можно было передавать как выходной, просто подсоединив к нему провод.
Преимущество этой формы магнитогидродинамической техники генерации состояло в том, что она была очень проста в эксплуатации, так как практически не было никаких технических трудностей. Его недостатком было то, что скорость преобразования энергии не была образцовой, иначе значение Q реактора ядерного синтеза с инерционным удержанием могло бы очень сильно превысить 50.
Текущее значение Q ядерных термоядерных реакторов на переднем крае мира колеблется только около 1,5, и еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем достичь самодостаточного значения Q 2,5.
Так или иначе, Чэнь Чэнь убедился, что ядерный термоядерный реактор на экспериментальной базе Шпиля был безоговорочным успехом. Это был также первый по-настоящему зрелый ядерный термоядерный реактор в мире.
По расчетам Литтл Икс, максимальная мощность термоядерного реактора может достигать 200 000 киловатт. Может быть, это и не внушительная сумма, но ее потребление энергии составляло лишь часть выработки энергии, что делало ее гораздо более экономичным решением, чем атомные электростанции.
[1] Акт регистрации товарного знака на товар, услугу и т. д., принадлежащий другим компаниям
