Глава 218 Материалы Материалы
Время шло медленно.
Хотя Сяо И считал проблему с токарным устройством серьезной, он всё же попытался провести ещё несколько симуляций в этом направлении.
Ведь вне зависимости от всего остального устройство типа "токомак" по-прежнему считается в академических кругах самым вероятным устройством для достижения управляемой ядерной реакции. У него есть ряд значительных преимуществ: его конструкция проста — по крайней мере, проще, чем у таких устройств, как «стелларатор», — и оно способно обеспечивать мощное ограничение плазмы и т. д.
Если не возникнет крайней необходимости, он не откажется от токарного станка.
В течение нескольких дней он пробовал различные конструкции токарных устройств: сферические, двухкольцевые, D-образные, эллиптические и другие.
Впрочем, независимо от того, как он менял конструкцию, результат оставался примерно одинаковым.
Ограничение легко, извлечение — трудно.
Неужели в конце концов придется отказаться от токарного станка?
В голове у Сяо И невольно возникло…
В процессе размышлений он в конце концов пришел к мысли о создании поддельных звездных кораблей.
Поддельные звездные корабли — один из самых изучаемых видов ядерных реакторов, помимо токарного станка. Главный недостаток в том, что к их изготовлению предъявляются очень высокие требования точности.
Название «поддельный звёздный корабль» происходит от имитации ядерного синтеза, который происходит внутри звёзд. Его английское название Stellarator переводится как «звёздная электростанция».
В отличие от токарного станка, который в основном использует кольцевые и продольные магнитные поля, поддельный звёздный корабль использует ряд изгибов и деформаций катушек для создания сложной трёхмерной магнитной системы.
Эти изгибы и деформации катушек создают значительные трудности в процессе производства.
С точки зрения назначения эти катушки должны обеспечивать достаточно точное и стабильное магнитное поле для управления внутренней высокотемпературной плазмой.
Но если в процессе производства возникнет даже незначительная ошибка, то при экстремальных температурах в миллиарды градусов она может нанести огромный урон нежелательным частям внутри и сократить срок службы имитатора звезды.
Даже нельзя исключать возможность непредвиденных событий.
Поэтому до сих пор не удалось разработать сравнительно успешных имитаторов звёзд.
Но для Сяо И это не имеет значения, ведь он в основном хочет просто изучить внутреннее устройство.
Ведь устройство типа "Стелларатор" нельзя получить как чертежи, например, у Восточного гиперколеса. Но для Сяо И это не представляет особой сложности: он использовал свои знания из научных статей и доступных онлайн-источников, чтобы запустить свой "совершенный проект" в голове и создать его там виртуально. — Для Сяо И это значения не имеет, ведь он в основном хочет просто изучить внутреннюю структуру такого устройства.
Прошли несколько дней.
К концу года оставалось совсем немного времени, и за это время произошло немало событий.
"В Альянсе промышленности PDE Сяо И, завершив доказательство общего условия для уравнения NS, привлек ещё больше компаний к перспективам PDE. В результате в альянс снова присоединилось множество компаний, среди которых всё больше иностранных фирм.
Альянс промышленности PDE можно назвать международной организацией. А на другой стороне американская объединенная математическая конференция, которая проходила в этом году в Сан-Франциско, уже завершилась. На этой конференции было много математиков, которые с нетерпением ждали доклада Сяо И о доказательстве уравнения NS, но к сожалению, за день до начала конференции они так и не получили никакой информации по этому поводу.
В то время как они были разочарованы, из Китайского университета науки и технологии пришла новость, что Сяо И проведет доклад о доказательстве уравнения NS в середине марта. Этот анонс тут же привлек огромный интерес в академических кругах.
Несмотря на то, что описание в статье было достаточно подробным, люди всё равно с нетерпением ждали выступления Сяо И, чтобы получить более полное объяснение для научного сообщества. В одно мгновение огромное количество математиков и любителей математики со всего мира приобрели билеты на самолет в Китай, чтобы присутствовать на этом докладе. К тому же, сейчас действовала политика безвизового пребывания в Китае сроком 144 часа, что составляло около шести дней – достаточно времени, чтобы посетить доклад и провести несколько дней в путешествии по стране.
Правительство провинции Хуэй и города Фэйши, узнав об этом, были просто счастливы. Но кто бы мог подумать, что они, простые люди, смогут устроить такое международное научное мероприятие и привлечь самых лучших математиков со всего мира!"
5 февраля 2024 года.
Институт плазмы. В Восточном суперкольце уже были завершены все приготовления перед запуском. Сяо И тоже был приглашен в этот день. Как говорил ранее Ли Цзянань, сегодня он будет отвечать за нажатие кнопки запуска, чтобы зажечь искусственный солнце. Контрольная комната.
Чжао Чжанью держал в руке рацию и спросил по внутренней связи:
— Получено ли в контрольной комнате? Группа магнитного ограничения, проверка состояния работы катушек магнитного поля завершена?
— - “Еще проверяем распределение магнитного поля по графику, вот-вот закончим”, - ответил инженер из группы магнитного ограничения.
- Ускорьте темп!—
Чжао Чжанью сказал несколько слов, затем посмотрел на Сяо И и с улыбкой спросил:
— Профессор Сяо, слышали, что в марте вы будете читать доклад об уравнении NS?
Сяо И кивнул:
— Да, пятнадцатого марта.
Чжао Чжанью вздохнул:
— Эх, говорят, вся провинция готовится к этому событию. Действительно заслуживает внимания — одна из семи величайших проблем тысячелетия.
Сяо И улыбнулся:
- Когда мы достигнем управляемой ядерной реакции, даже доказательство гипотезы Римана покажется мелочью
Жао Чжанью пожал плечами и сказал:
— Эти две вещи слишком далеки от нас.
Он также не забыл подтолкнуть Сяо И к исследованиям в области ядерного синтеза, поэтому воспользовавшись случаем, продолжил:
- Но профессор Сяо, если вы сначала поможете нам с исследованием ядерного синтеза, то возможно увидите тот день Сяо И рассмеялся и сказал: “Тогда я лучше займусь гипотезой Римана. Ведь вы же не забыли, что я — математик?”
Ээ... так ведь тоже верно.
Чжао Чжанью опешила.
В этот момент в рации раздался голос инженера из группы магнитного ограничения:
- Группа магнитного ограничения сообщает: все сверхпроводящие магниты охлаждены до нормы, спиральные и кольцевые катушки достигли заданной силы тока, на графике распределения магнитного поля не наблюдается отклонений
- Получено в контрольной комнате!—
Чжао Чжанью, услышав отчет по рации, перестал болтать с Сяо И, стал серьёзным и сказал в микрофон:
— Группа плазменного нагрева, приготовьтесь к запуску системы инжекции нейтральных пучков и радиочастотного нагрева.
"“Группа плазменного нагрева готова. Система инжекции нейтральных пучков и радиочастотный нагреватель уже настроены, ждут команды запуска.” — “Группа диагностики, подтвердите работоспособность всех датчиков и детекторов.”
- Группа диагностики сообщает: все диагностические устройства, включая Томпсона-рассеиватель, интерферометр и гибкие рентгеновские детекторы, прошли тестирование. Система сбора данных работает нормально.” —“Хорошо!” — сказал Чжао Чжанью. — “Теперь полномочия передаются профессору Сяо И”. Затем он передал Сяо И рацию. “Готовьтесь к запуску.
Сяо И кивнул, взял рацию и направился к пульту управления. На пульте управления находилось электрическое реле, которое контролировало подачу тока. Если его опустить, то огромный ток мгновенно поступит в катушки, нагревая внутреннюю часть установки. Величина этого тока — это и есть Q-фактор ядерного синтеза. Сяо И глубоко вдохнул, он впервые участвовал в подобном мероприятии, его сердце билось немного быстрее от волнения.
Сяо И взял рацию и сказал:
- Всем привет, я Сяо И, теперь командование переходит ко мне В ответ из рации раздались голоса:
- Профессор Сяо! Мы готовы принимать ваши приказы!
Сяо И улыбнулся, а затем сказал:
- Хорошо, все группы внимание, готовимся к зажиганию, все personnel переходят в режим повышенной готовности.
Сяо И посмотрел на часы и сказал:
— "Теперь начинаем обратный отсчет!" ""10!""“9!”“8!”“7!”“6!”“5!”“4!”“3!”“2!”“1!”
Сяо И сжал кулаки, а затем резко опустил кнопку запуска. В этот момент, в Восточном суперкольце, огромный ток прорвался через катушки, и плазма внутри установки затряслась. В рации раздались голоса:
- Сигнал стабилен!Температура плазмы достигла заданного уровня!”“Начался процесс ядерного синтеза!”- Вакуумная система запущена, начинается откачка.” —“Магнитные катушки нагреты до рабочей температуры, ток поднимается к предельному значению. — «Начните инжекцию нейтрального луча и одновременно запустите систему радиочастотного нагрева!»
- Плазма стабильна! Температура плазмы достигла 100 миллионов градусов!
Конечно, на самом деле уже при нескольких десятках миллионов градусов происходит ядерный синтез, как в сердце Солнца, которое достигает 150 миллионов градусов. Но у Солнца есть атмосфера с давлением в миллиарды раз выше атмосферного давления Земли. При таком давлении вероятность ядерного синтеза гораздо выше.
Что касается искусственного солнца, то создать такое же давление — задача не из легких. Разница в несколько порядков! Не говоря уже о том, что если бы мы смогли создать устройство с давлением миллиардов раз выше атмосферного давления, это было бы равносильно тому, как будто солнце взрывается на Земле!
- Отлично!” — сказал Сяо И, посмотрев на текущие траектории потока жидкости. Он начал запускать свой идеальный проект, в голове проигрывались эти траектории, а он размышлял о том, как можно использовать энергию, которая генерируется в этих траекториях. Но в конце концов, он понял, что у него все еще нет хорошего решения. “Материалы всё ещё остаются ключевым фактором…"
Сяо И прищурился.
— Даже если мы решим проблему с материалами, этого все равно будет недостаточно. Износ токарного станка будет слишком сильным.
— Кроме того, ключевая проблема в том, что внутреннюю часть токарного станка не так просто заменить изношенными материалами.
— Поэтому нужно добавить буферную зону. Когда внутренние материалы реактора будут заменены, плазма будет удерживаться в этой зоне и не попадет в зону генерации энергии.
— Кроме того…
В сердце Сяо И постепенно зародились размышления.
— Но самое главное — это материалы!
— Если вопрос с материалами первой стены не будет решён, то реализация ядерного синтеза останется мечтой ещё на 50 лет!
Материалы! Материалы!
На протяжении всей истории человечества материалы остаются вечным и неизменным ключевым фактором.
Даже в фантастике, где разворачиваются самые невероятные технологии, всё ещё нужны более совершенные материалы.
Например, суперпрочные углеродные нанотрубки, необходимые для космического лифта.
И, например, сверхпрочные материалы, необходимые для строительства дисков Дайсона.
А также комнатные суперпроводники и тому подобное.
Даже если не брать самые фантастические вещи, например, технологии материалов для космических кораблей, это всегда остаётся проблемой.
Существуют ли эти невероятные материалы на самом деле?
В сердце Сяо И даже возникло желание спросить: где же эти инопланетяне, о которых говорится в парадоксе Ферми?
Может быть, те инопланетяне тоже размышляют о том, до какой степени можно продвинуть технологии материалов?
- Плотность плазмы превысила два на десятую степень двадцатую разделить на куб метр!—
Вокруг раздался ещё один всплеск возбуждения, который разбудил Сяо И.
Глядя на большой экран, он увидел, что расстояние до цифры 2.12 стало совсем небольшим.
Он вздохнул и подумал: зачем так много думать?
Лучше сосредоточиться на настоящем моменте.
Но как бы то ни было, ему нужно попробовать изучить материал первой стены.
Развитие науки и техники, насколько далеко оно сможет продвинуться, может дать на этот вопрос простой ответ, основываясь на материале первой стены.
Успех открывает перед собой бесконечные возможности.
— Удача отвернулась...
Тогда скажем так.
Но в любом случае, он уже действительно 12 лет. Новая граница достигнута! Рядом раздался голос, который напомнил Сяо И.
Он немедленно взял в руки рацию:
— Хорошо, теперь начнём контролировать подачу топлива, поддерживая плотность плазмы стабильной на уровне 2,12 × 10^20 / м^3!
— Да!
……
… спустя примерно сто секунд.
... эксперимент по зажиганию был успешно завершен.
… конечный результат, безусловно, радостный.
… сначала был достигнут результат — работа на температуре более 100 миллионов градусов в течение 150 секунд.
в том числе работа при температуре 160 миллионов градусов в течение 39 секунд.
...кроме того, самым важным результатом стало подтверждение нового предела Гринвальдом.
… при плотности 2,12 × 10^20 / м^3 плазменный поток остается достаточно стабильным и безопасным, что указывает на возможность получения еще большего количества энергии при таких же условиях ядерного синтеза!
… Сразу после публикации новости о результатах исследования она быстро вошла в тренды национальных новостных лент.
Конечно, подтверждение нового предела Гринвальда вновь привлекло на себя внимание всего мира.
… Однако по сравнению с этими хорошими новостями в отделе плазмы произошло ещё более радостное событие —
… Сяо И принял приглашение и стал сотрудником отдела плазмы, присоединившись к исследованиям управляемого термоядерного синтеза.