第51章 核聚变动力
江浩匆匆离开图书馆,拨通了钱院长的电话。他的脑海中闪现出一个新的方向:核动力。
“哦?什么想法?”钱院长的声音从电话那头传来,充满好奇。
“我们现在依靠太阳能发电来维持空间站的运转,但在阴影和夜间时段,能源供应严重不足。漂亮国在研究核动力航母。这让我想到,为什么我们不尝试在空间站上使用核动力呢?”
电话那头沉默了片刻,然后钱院长回答:“江浩,这确实是一个大胆的想法。核动力有稳定且高效的能源输出,能够解决太阳能的间歇性问题。但同时,核动力的安全性和复杂性也不可忽视。我们需要详细评估这一方案的可行性。”
“这样,你现在来我办公室,我们详细讨论一下。”钱院长补充道。
江浩迅速答应:“好的,钱院长,我马上过来。”
挂断电话后,江浩急忙收拾好桌上的资料,离开图书馆,向钱院长的办公室走去。
到达钱院长办公室时,江浩轻轻敲门。
“进来。”钱院长的声音传来。
江浩推门进去,看到钱院长已经在办公桌前准备好了几份相关资料。他恭敬地向钱院长问好,然后在对面的椅子上坐下。
钱院长点了点头,开始说道:“江浩,你的想法很有创意。核动力在太空应用确实有很大潜力,但我们必须仔细评估它的可行性和安全性。我们不能冒任何风险。”
江浩点点头,表示认同:“我完全理解。核动力的安全性是重中之重,我们需要考虑辐射防护、散热、长时间稳定运行等多个方面。”
钱院长接着说:“目前,国际上已经有一些关于核动力推进系统的研究成果,但将其应用于空间站的能源供应系统,还需要更多的技术突破和安全保障措施。”
江浩问道:“我们需要哪些具体步骤来评估这个方案的可行性?”
钱院长思考了一下,回答道:“首先,我们需要组建一个由核物理、太空工程、热控系统等多领域专家组成的团队。这个团队的任务是进行初步的技术可行性分析,确定核动力系统的基本设计方案。其次,我们需要进行模拟和实验,验证设计的可靠性和安全性。最后,如果初步结果令人满意,我们可以进行小规模的原型测试,并逐步扩大应用范围。”
“我明白了,”江浩说,“那我们从哪里开始呢?”
钱院长从桌上的文件夹里取出几份资料,递给江浩:“这些是一些基础资料和相关研究成果,你可以先看看。同时,我会联系相关领域的专家,召开一个专题会议,正式启动这个项目。”
江浩接过资料,心中充满了干劲:“谢谢钱院长。我会马上着手准备。”
钱院长微笑着点头:“好的,江浩。希望你们能克服这个难题,为我们的空间站找到一个可靠的能源解决方案。”
江浩告别钱院长,带着资料回到实验室。他召集了组员,将他们的讨论内容和计划向他们简要汇报了一遍。
张静听完后,眼中闪烁着兴奋的光芒:“核动力确实是一个值得探索的方向。我们需要全力以赴。”
刘晓明也表示支持:“这将是一个巨大的挑战,但我相信我们可以克服。”
张宇也表态支持这项计划。
江浩、张静和刘晓明带着钱院长提供的资料,回到实验室后便开始了紧张的准备工作。
江浩负责总体协调,并亲自研读了关于核动力在太空应用的各类研究报告和技术文献。
张静负责核动力系统的安全性研究。她查阅了大量关于核辐射防护和热控系统的资料,并联系了国内几位顶尖的核物理专家,获得了宝贵的建议。
刘晓明则负责核动力系统的设计和模拟实验。他在实验室里搭建了简易的模拟环境,对不同的核动力方案进行初步测试,评估其可行性和稳定性。
张宇则负责协调各部门之间的合作。
为了确保方案的全面性和科学性,钱院长联系了一批国内外顶尖的专家。这些专家分别来自核物理、航天工程、热控系统等不同领域,为项目提供全方位的支持。
但在一次会议上,就具体运用核聚变或核裂变的问题产生分歧。
作为物理团队代表的王教授则倾向于运用核裂变技术,因为 裂变反应堆技术相对成熟,已经在蓝星上的核电站中广泛应用,并且具有稳定的能量输出。
但江浩却指出,核裂变无法满足我们空间站长期运行和高能耗任务的需求。
王教授皱眉问道:“江浩,你的担忧具体是什么?”
江浩解释道:“核裂变虽然能够提供稳定的能量输出,但其能量密度和效率相对较低。在蓝星上,安全防护和冷却系统可以很好地解决核裂变带来的问题,但在太空环境中,这些系统的重量和体积都会成为很大的挑战。而且,裂变反应堆需要大量的防护措施,这会增加空间站的负担。”
他继续说道:“相反,核聚变技术虽然目前还在研究阶段,但它的能量密度极高,反应产物相对较少,且更加清洁。如果我们能够攻克核聚变的技术难关,将其应用到空间站上,不仅可以大幅提升能源供应的效率,还能减少很多后续处理问题。”
江浩从桌上拿起笔,迅速在白板上画出了两个数据模型的对比图。
“各位,请看这里,”江浩指着白板上的图示解释道,“这是核裂变反应堆和核聚变反应堆的对比图。在这个模型中,核裂变反应堆每单位体积产生的能量是10兆瓦,而核聚变反应堆可以达到50兆瓦,能量密度提高了5倍。此外,核裂变产生的高放射性废料需要复杂的处理和存储,但核聚变的主要反应产物是氦气,不具有放射性。”
张静仔细观察数据模型后,点头表示认同:“这确实是一个显著的优势。我们在空间站上的资源和空间有限,能量密度的提升对我们非常重要。”
江浩继续道:“此外,我们还必须考虑冷却系统的设计。核裂变反应堆需要大量的冷却剂来维持安全温度,这在太空环境中是一个巨大的挑战。而核聚变反应堆的工作温度更高,但产生的废热相对较少,冷却系统的需求会相对简单。”
刘晓明问道:“但核聚变的技术难度也非常大。如何确保我们能克服这些技术挑战?”
江浩微笑道:“这是我们需要解决的核心问题。我们可以借助计算机模拟技术,进行大量的虚拟实验,优化反应堆的设计。我们已经有了一些基础数据,可以进行初步模拟。”
江浩打开了实验室的计算机,展示了一个关于核聚变反应堆的模拟界面。他解释道:“在这个模拟中,我们可以调节磁约束强度、等离子体温度和反应堆结构,观察不同参数对反应稳定性的影响。通过反复模拟和优化,我们可以逐步找到最优的设计方案。”
他示范了一次模拟实验,屏幕上显示出等离子体在强磁场中的运动轨迹和温度变化曲线。江浩解释道:“通过这种模拟,我们可以预估反应堆的实际运行效果,并提前识别可能的技术瓶颈。”
钱院长点点头,表示认同:“江浩的观点很有道理。我们不能仅考虑眼前的技术成熟度,还要考虑长远的应用前景和潜力。”
王教授沉思片刻,缓缓说道:“我明白你的担忧,江浩。确实,核聚变具有更大的潜力,但我们必须面对现实,核聚变技术还未完全成熟。即便是国际上最先进的实验室,目前也无法实现稳定、持续的聚变反应。”
“王教授,您提到的确实是当前核聚变技术面临的主要问题,尤其是在实验室尺度上的挑战。但我认为,正是通过我们的持续努力,我们可以逐步攻克这些技术难题。”江浩目光坚定地望向王教授,“事实上,即使在目前的研究阶段,我们也已经看到了一些鼓舞人心的进展。例如,在磁约束等离子体物理学和超导磁体技术方面的不断创新,已经为核聚变能源的实现提供了新的可能性。”
王教授默默地点了点头,似乎在思考江浩的话。他的表情显得深思,显然在权衡核裂变和核聚变两种技术在空间站应用中的利弊。
钱院长见状,轻轻地插话道:“江浩的观点提醒我们不能仅仅停留在眼前技术的水平上,我们必须保持对未来技术进步的开放和预见。这不仅仅是关于能源供应的问题,更是关乎未来空间站长期可持续发展的战略考量。”
会议最后,钱院长和与会的专家们达成了一个初步的共识:在评估核动力在空间站应用的可行性时,应当综合考虑当前技术的成熟度、安全性以及长远发展的潜力。
钱院长清晰地概述了下一步的工作方向:
1:组建一个由核物理学家、太空工程师、热控系统专家和计算机模拟工程师组成的多学科团队。这个团队将负责对核动力系统的技术可行性进行全面分析,特别是针对核裂变和核聚变两种技术的比较评估。
2:开展详细的模拟和实验研究,验证不同核动力系统设计的安全性、稳定性和效率。
3:基于初步的研究成果,逐步推进小规模的原型测试,并在实验室环境中进行验证。
江浩、王教授和其他专家们都表达了对这一计划的支持和期待。王教授虽然偏向于核裂变技术,但也表示愿意在团队中与核聚变专家密切合作,共同探索最优解决方案。