Глава 217 Токамак проблемы большие
На входе в Институт плазмы Ли Цзяннань, Чжао Чжанью и другие руководители института стояли, чтобы приветствовать молодого человека, только что вышедшего из машины.
Что касается этого молодого человека, то он естественно Сяо И.
Профессор Сяо, добро пожаловать снова!
Ли Цзянань подошел и пожал руку Сяо И.
— Здравствуйте, академик Ли.
Сяо И тоже кивнул ему и заметил стоящего рядом Чжао Чжанью. Поздоровавшись, сказал:
- Директор Чжао
Чжао Чжанью улыбнулся Сяо И.
В этот раз Сяо И тоже был приглашён ими в институт плазмы. Причиной, разумеется, стала его статья.
— Профессор Сяо, я уже прочитал вашу статью, и не знаю, как описать то, что вы сделали с многопоточной моделью уравнений Навье-Стокса.
После того как Ли Цзянань поздоровался, он начал хвалить статью Сяо И.
— Эта модель не только может помочь нам анализировать предел Гринвальда, но и может помочь нам изучать внутреннюю структуру томакака и другие вопросы. Я считаю, что с вашим талантом вы вполне можете работать в нашем институте по плазме как исследователь.
Рядом стоящий Чжао Чжанью тоже кивал головой и говорил:
— Да! Профессор Сяо, вы наверное не представляете, как был взволнован академик Ли после того, как мы прочитали вашу статью. Он постоянно говорил о том, что вы — будущая надежда ядерного синтеза Китая, и что если за 50 лет Китай сможет добиться ядерного синтеза, то это будет ваша заслуга.
Рядом стоящий Ли Цзянань взглянул на Чжао Чжанью и сказал:
— Не говори глупостей, об этом лучше поговорить в частном порядке. Зачем сейчас давить на профессора Сяо?
Затем он с извинением обратился к Сяо И:
— Простите, профессор Сяо, этот человек всегда такой, немного несерьёзный. Не обращайте на это внимания.
— Конечно, я тоже считаю, что если бы вы занимались исследованиями по ядерному синтезу, то, возможно, действительно добились бы огромных успехов в этой области.
— То, что вы сейчас смогли создать такой моделью, чтобы преодолеть предел Гринвальда, уже говорит о том, что ядерный синтез должен быть поручен именно вам!
Сяо И посмотрел на искренний взгляд академика Ли и с улыбкой кивнул головой.
Эта пара играет в двойную игру…
Неужели это слишком очевидно?
В прошлый раз я хотел пригласить его к сотрудничеству для создания нового токарного станка. На этот раз я приглашаю его с надеждой, что он присоединится к исследованиям по ядерному синтезу.
Ммм…
Он улыбнулся и сказал:
— Ха-ха, спасибо академику Ли за доверие. Конечно, управляемый ядерный синтез — действительно очень сложная задача. Если ты действительно хочешь посвятить себя этому делу, то потребуется много времени. Я лично всё же предпочитаю действовать поэтапно.
Когда Сяо И так сказал, Ли Цзяннан не смог возразить и только с сожалением произнес:
— Ты прав. Такая проблема действительно не может быть решена за один день.
Сяо И улыбнулся и сказал:
— Ладно, господа. Сегодня вы пригласили меня сюда не для того, чтобы проверить пределы Гринвальда?
Ли Цзянань пришёл в себя и улыбнулся:
— Ах да, да, почти забыл главное.
Тогда давай сейчас пойдём в институт.
После этого они больше не говорили лишнего и вошли в институт.
—
Сегодня Сяо И пришёл сюда с главной целью — обсудить вопрос о проверке нового предела Гринвальда, предложенного им же в статье.
В физике теория — это лишь теория, а сможет ли она быть реализована в действительности, покажет эксперимент.
Чтобы проверить это экспериментально, нужно запустить реактор с термоядерным синтезом.
— Кстати, мы и сами планировали провести эксперимент к Новому году. Осталось примерно десять дней. С твоей статьёй мы сможем совместить это с проверкой её результатов и опубликовать статью в топовом журнале.
Ли Цзянань подошел к столу и протянул Сяо И документ.
Сяо И принял документ и посмотрел на него.
В этом документе описывался план проверки нового предела Гринвальда.
План, собственно говоря, несложен: нужно лишь контролировать плотность плазмы внутри.
Сначала нужно выбрать параметры. По результатам моделирования выбирают подходящий ток плазмы и малый радиус для достижения новой плотности Гринвальда.
На данный момент предполагаемый ток плазмы составляет 1 МА, а малый радиус — 0,45 метра. Эти параметры также взяты из проекта Восточного кольца.
При зажигании сначала по заданным параметрам будет проводиться разряд плазмы, постепенно увеличивая его плотность до достижения новой границы Гринвальда.
— Таким образом, при указанных параметрах плотность плазмы в Восточном кольце должна составить 2,12×10^20/м^3, то есть достичь новой границы Гринвальда.
Сяо И быстро подсчитал в уме и получил этот результат.
— Да,” — сказал Ли Цзянань, кивнув. Но тут же он улыбнулся и добавил: “Конечно, на самом деле достаточно будет превысить 1,57. Ведь каждая последующая часть — это новый рубеж.
Сяо И тоже улыбнулся.
Прежний предел Гринвальда на восточном сверхкольце составлял примерно 1,57 × 10^20 / м^3.
После повышения на 35% он стал равняться 2,12 × 10^20 метров кубических.
Поэтому, если удалось превысить 1,57, то это действительно можно считать новым рекордом.
Он сказал:
- Тогда я с нетерпением жду дня запуска
— Хорошо, тогда я обязательно приглашу вас на экскурсию, — сказал Ли Цзянань. — “Кстати, дайте мне возможность нажать кнопку запуска в тот день”.
— О?” — Сяо И заинтересовался: — “Звучит действительно интересно, как запуск ракеты?
Ли Цзянань улыбнулся и сказал: — “Нет, это не то же самое. Ракета действительно воспламеняется, а у нас просто подаётся ток, после чего через несколько десятков секунд температура плазмы в камере достигает ста миллионов градусов. Эмм… температура выше, чем у ракеты, но выглядит не так эффектно.”
— В противном случае посмотри, сколько людей придёт посмотреть на запуск ракеты. А наш ядерный синтез... ну, только мы его здесь смотрим.
Сяо И рассмеялся и сказал:
— Если вы объявите время запуска, сюда, возможно, придут посмотреть многие.
— Ладно, тогда не будем.
Ли Цзянань покачал головой: “У нас здесь не хватит места для такого количества людей, да и если люди узнают, что у нас ядерный синтез, возможно с радиацией, то давно уже убежали бы.”
— Ну да.
Сяо И пожал плечами.
Ядерный синтез, конечно же, производит радиацию. Нейтроны, образующиеся в ходе реакции дейтерий-тритий, являются источником очень опасной радиации.
Но вокруг установки томакака обычно устанавливается слой экранирования из материалов, поглощающих нейтроны, поэтому проблему ядерной радиации можно практически не беспокоиться.
Конечно, с научной точки зрения они понимают, что эта радиация не представляет опасности для человека, но для обычных людей это, безусловно, «чем дальше от этого места, тем лучше».
Как в случае с местом, где планировали построить атомную электростанцию. Когда местные жители узнали об этом, все выступили против, и в итоге строительство станции так и не было завершено.
Но с точки зрения обычных людей это вполне нормально. Ведь не так много людей хотят жить рядом с атомной электростанцией, даже если она действительно безопасна, всё равно в душе остаётся какое-то дискомфортное чувство.
— Профессор Сяо!
В это время от двери раздался голос, и Чжао Чжанью вошёл, держа в руках стопку бумаг.
— Вот то, что тебе нужно: материалы по общей структуре нашего восточного суперкольца.
— Паф!» Чжао Чжанью положил эти документы на стол и хлопнул по ним, сказав Сяо И: «Это секретные документы нашего института плазмы! Не говорю уже о другом, просто найдя любую надёжную компанию, они смогут построить новое восточное суперкольцо.
Глаза Сяо И засияли. Он приехал сюда с ещё одной целью — получить подробную информацию об устройстве восточного супер-кольца.
С этой информацией он сможет использовать свой навык «Идеальный проект», чтобы более тщательно изучить устройство томакака.
Не тратя времени на пустые разговоры, он быстро подошёл вперёд, первым взял первый файл и извлёк из него стопку документов.
В этих документах подробно описано конструктивное устройство всех частей Восточного суперкольца, а также различные чертежи и тому подобное, до мелочей, например, каждый винт.
Действительно, как сказал Чжао Чжанью, придя в строительную компанию и следуя этим чертежам, можно построить ещё одно Восточное суперкольцо.
— Спасибо.
Сяо И сказал.
Чжао Чжанью махнул рукой:
- Не стоит благодарности, слова эти хоть и так, но в своё время это было ценно. Но прошло уже столько лет, эти чертежи уже не представляют особой ценности. Даже если их опубликовать, я сомневаюсь, что какое-либо исследовательское учреждение решится строить по ним
— Просто возьмите их в лабораторию на Научном острове. Посмотрите и верните обратно, главное — не потерять.
Сяо И кивнул, но глаза всё ещё пристально следили за информацией на экране.
С точки зрения Чжао Чжанью и его команды, эта вещь уже не представляла ценности, но для него она была бесценной.
Я не буду здесь мешать вам. Сейчас я заберу эту информацию и хорошо её изучу, — сказал Сяо И. — Когда начнутся официальные испытания, я снова приду.
Хорошо, — кивнул Чжао Чжань.
…
Вскоре Сяо И собрал эти материалы и ушел.
Глядя на уезжающую машину, у входа в лабораторию плазмы Чжао Чжанью с некоторой недоумением произнес:
— Кстати, зачем Сяо И нужны были эти материалы?
Ли Цзянань улыбнулся и сказал:
— Может быть, он придумает новый тип токарного станка?
Чжао Чжанью покачал головой:
— Структура токарных макамов уже практически окончательно определена. Даже если бы её оптимизировать, это не сильно повлияет.
— Кто знает? — сказал Ли Цзянань, разводя руками. — «Структура — это то, что ты никогда не можешь предугадать. Как с точки зрения топологии человек тоже может быть похож на пончик».
Чжао Чжанью помял лоб и покачал головой:
— Ладно, я лучше не буду об этом думать. В своё время геометрию учил не очень хорошо, уж тем более топологию.
Ли Цзянань улыбнулся и, повернувшись, вновь вошёл в институт.
Ладно, если не будем думать, то просто не думай об этом. Иди домой, всё равно нужно готовиться к зажиганию.
Да и сегодня мы пригласили Сяо И сюда, это уже первый шаг к достижению нашей цели.
Он действительно заинтересовался ядерным синтезом.
……
Время незаметно пролетело.
Сяо И, вернувшись в лабораторию на Научном острове с грудой материалов, полностью посвятил себя изучению структуры восточного суперкольца.
Согласно этим материалам, он постепенно прорисовывал каждый аспект совершенного проекта в деталях.
Примерно за четыре дня он закончил изучение всех материалов и в воображении своем полностью сформировал образ восточного суперкольца.
— Наконец-то получилось!
В кабинете Сяо И с закрытыми глазами внимательно представлял себе сложную структуру.
Ведь токарно-мачтовый аппарат по сложности конструкции занимает одно из первых мест среди всех научных приборов, являясь вершиной достижений современной науки.
Понятно, что одному человеку разобраться в такой сложной структуре будет очень сложно.
Но к счастью, для человека с особыми способностями это не составит труда.
Благодаря эффекту совершенной системы Сяо И может полностью овладеть каждой деталью восточного гиперконуса в своем сознании и управлять им.
- Ммм… Детали первой оболочки и тому подобное пока можно не учитывать, самое главное — это контроль потока плазмы.
Сяо И начал контролировать изменения общей структуры, в том числе магнитного поля.
Обдумывая это, он также начал управлять изменениями магнитного поля мысленно.
Однако, ограниченный структурой токарного станка, каким бы образом он ни оптимизировал работу, ему всё равно предстояло столкнуться с очень важной проблемой.
Как можно использовать энергию ядерного синтеза?
Брови Сяо И нахмурились.
Токамак, как самый успешный сегодня реактор для слияния, обладает главным преимуществом — контролем над высокотемпературной плазмой. Он может точно контролировать высокотемпературный плазменный шар в кольцевой камере. Независимо от того, насколько высока температура и скорость плазмы, она всегда находится под контролем магнитного поля.
Однако его преимущество заключается лишь в этой способности к контролю.
Он может лишь ограничивать, но не использовать энергию, как будто разжигает огонь для обогрева, а затем полностью закрывает его, чтобы огонь не погас, но и не давая теплу выйти наружу.
Конечно же, это глупо.
Даже кипяток не получится нормально закипятить.
Сяо И потрогал подбородок, хмурясь и погружаясь в раздумья.
В настоящее время существует устройство под названием «третий элементный реактор», в котором литий взаимодействует с высокоэнергетическими нейтронами, производя тритий и служащим топливом для ядерного синтеза. Кроме того, он поглощает тепло, которое затем передается наружу для кипячения воды и электрогенерации.
Но очевидно, что существует проблема: эти "третий элементные" реакторы при взаимодействии с высокоэнергетическими нейтронами неизбежно изнашиваются и постепенно теряют эффективность. В этом случае возникает вопрос о том, как во время ядерного синтеза извлекать и заменять эти реакторы новыми. Ведь нельзя же останавливать работу реактора каждый раз, когда он выходит из строя.
Кроме того, важнейшая энергия ядерного синтеза не ограничивается только высокоэнергетичными нейтронами, а также находится в плазме.
Как же можно использовать эту высокотемпературную плазму?
Обмен тепловой энергией всё равно требует прямого контакта, ведь нельзя полагаться только на энергию, получаемую от теплового излучения. А прямой контакт неизбежно приводит к потерям.
Что касается магнитогидродинамических генераторов, хотя это тоже неплохая идея, всё же остаётся ключевая проблема: как контролировать высокотемпературную плазму при её прохождении через магнитогидродинамический генератор?
Разнообразные проблемы накатывали на него волнами, и брови Сяо И всё больше сжимались.
После того, как он провел ещё несколько симуляций в голове,
В конце концов, он пришёл к выводу.
— Токамак… Проблема огромная.