Quyển 1 · Chương 57: Phương án lò phản ứng nhiệt hạch nóng

Trong phòng thí nghiệm, Thẩm Uyên đang chuyên tâm nghiên cứu những kiến thức liên quan đến phản ứng nhiệt hạch.

Đột nhiên, âm thanh điện tử đầy phấn khích của Tinh Hải vang lên: "Thẩm Uyên! Phương án khả thi cho lò phản ứng nhiệt hạch cuối cùng đã được suy diễn xong!"

Thẩm Uyên lập tức ngồi thẳng người, vung tay một cái, tắt đi những tài liệu đang hiển thị trước mắt, vội vã hỏi: "Thật sao? Nhanh! Mau đưa dữ liệu lên màn hình toàn ảnh đi!"

Tám luồng sáng rực rỡ lóe lên, một mô hình ba chiều ánh lên vẻ kim loại từ từ xoay tròn lơ lửng giữa không trung.

Thẩm Uyên vội vã tiến lại gần, đồng thời hỏi: "Tinh Hải, phản ứng nhiệt hạch Heli-3 rốt cuộc có đáng tin không? Nói cho tôi nghe xem nào. Nếu nó còn chẳng bằng phản ứng nhiệt hạch lạnh, thì chúng ta cũng chẳng cần phí công nghiên cứu làm gì."

"Ưu thế của phản ứng nhiệt hạch Heli-3 thì quá đỉnh rồi! Cùng một thể tích, công suất đầu ra ít nhất gấp 10 lần so với phản ứng nhiệt hạch lạnh!"

Giọng nói của Tinh Hải mang theo hiệu ứng âm thanh của dòng dữ liệu đang cuộn trào, bên trong mô hình lập tức trở nên trong suốt để hiển thị cấu tạo.

"Đồng thời sản phẩm phản ứng chỉ có proton và Heli-4, lượng neutron sinh ra cực ít.

Điều này có nghĩa là vấn đề tổn thương do bức xạ neutron và chất thải phóng xạ hoàn toàn không còn là chuyện đáng lo nữa!"

Thẩm Uyên nhíu mày, vẻ mặt chán ghét: "Thôi đi, không thể nào chỉ có lợi mà không có hại, chắc chắn là khó khăn không ít, mau khai thật đi!"

"Đúng là có những khúc xương khó gặm!" Giọng Tinh Hải trở nên nghiêm túc, bề mặt mô hình bừng lên ánh đỏ chói mắt.

"Tiết diện phản ứng của nó quá nhỏ, mồi lửa cần nhiệt độ cao lên tới 150 triệu độ, còn dữ dội hơn cả lõi mặt trời!

Vật liệu thông thường ném vào đó sẽ lập tức hóa hơi biến mất, độ khó khi mồi lửa có thể gọi là cấp độ địa ngục."

"Vậy phải làm sao? Từ trường siêu dẫn nhiệt độ phòng để khống chế plasma có giải quyết được không?" Thẩm Uyên đi đi lại lại trước bàn điều khiển suy nghĩ.

"Đừng hoảng! Cứu tinh quan trọng đã đến rồi — vật liệu Chấn kim loại số 1 và siêu dẫn nhiệt độ phòng!"

Tinh Hải mở rộng vách trong của mô hình, những đường vân Chấn kim loại số 1 màu vàng sẫm lấp lánh.

"Có thể dùng Chấn kim loại số 1 làm vật liệu cho bức tường thứ nhất của lõi lò.

Nó không chỉ chịu được nhiệt độ cực cao mà còn có thể trực tiếp chuyển hóa động năng của hạt mang điện thành điện năng.

Còn vật liệu siêu dẫn nhiệt độ phòng sẽ chịu trách nhiệm tạo ra từ trường cao, thực hiện điều khiển phản ứng nhanh chóng."

Thẩm Uyên xoa cằm, ánh mắt lộ vẻ suy tư: "Nhưng phản ứng Heli-3 ít neutron, công dụng vốn có của Chấn kim loại trong việc chuyển hóa động năng neutron chẳng phải sẽ phải thay đổi sao?"

"Hoàn toàn chính xác!" Tinh Hải lập tức điều chỉnh hình ảnh vi mô.

"Bây giờ cần điều chỉnh ứng dụng của Chấn kim loại, chú trọng hơn vào việc bảo vệ nhiệt độ cao và chuyển hóa năng lượng trực tiếp.

Lấy proton năng lượng cao sinh ra từ phản ứng Heli-3 làm ví dụ, có thể thông qua từ trường để dẫn chúng đến lớp chuyển hóa.

Hoặc tận dụng hiệu ứng áp điện của Chấn kim loại số 1 để trực tiếp chuyển hóa năng lượng của proton thành điện năng."

"Đúng rồi! Tiêu hao nhiên liệu Heli-3 có lớn không? Lượng khai thác hiện tại của căn cứ trên mặt trăng có đáp ứng được mức tiêu thụ trong một năm không?" Thẩm Uyên vỗ mạnh vào bàn điều khiển, lớn tiếng hỏi.

"Chuyện này không cần lo! Trên mặt trăng có đầy nhiên liệu Heli-3, chúng ta chỉ cần tăng cường khai thác là hoàn toàn không thành vấn đề!"

Tinh Hải hiển thị bản đồ thiên hà, những điểm sáng của căn cứ mặt trăng đang nhấp nháy.

"Hiện tại trên mặt trăng chỉ khai thác một lượng nhỏ để phục vụ thí nghiệm.

Nhưng xét về lâu dài, vẫn cần bổ sung hệ thống tăng sinh Heli-3 để phòng hờ."

"Cái gì? Hệ thống tăng sinh Heli-3?" Thẩm Uyên vô cùng kinh ngạc, điều này nằm ngoài dự đoán của anh.

"Đúng vậy! Thông qua khoang cộng hưởng lượng tử Chấn kim loại để cải tính một số ít proton năng lượng cao tạo ra neutron nhân tạo, chiếu xạ vào Liti-6 trong đất mặt trăng để kích hoạt phản ứng, Triti (3H) sinh ra sẽ xảy ra phân rã beta.

Sau đó sử dụng chất xúc tác nano Chấn kim loại số 1 để đẩy nhanh quá trình phân rã đến chế độ điều khiển nhân tạo.

Khiến thời gian phân rã của Triti rút ngắn xuống còn 3 tháng, từ đó chuyển hóa thành Heli-3.

Trong đó, 70% Heli-3 chuyển hóa ra có thể dùng trực tiếp cho phản ứng nhiệt hạch.

30% còn lại được bơm ngược vào lớp bao phủ bia Liti để làm nguyên liệu khởi đầu cho phản ứng tăng sinh tiếp theo.

Thông qua cách này, mỗi đơn vị nhiên liệu Heli-3 đều có thể được tái sử dụng.

Về lý thuyết, hiệu suất tăng sinh có thể đạt tới 430%, tức là đạt được mức tăng trưởng ròng của Heli-3.

Tuy nhiên, với trình độ kỹ thuật hiện tại, việc đạt được hiệu suất tăng sinh lý thuyết này vẫn chưa khả thi.

Nhưng việc giảm đáng kể mức tiêu thụ Heli-3 là hoàn toàn khả thi, có thể giảm tối đa 80% lượng nhiên liệu tiêu thụ."

"Cái gì? Còn có thể làm thế này sao? Đỉnh quá!" Thẩm Uyên hoàn toàn không ngờ Tinh Hải lại có thể tạo ra thứ công nghệ đen lợi hại đến vậy.

Đột nhiên, Thẩm Uyên chỉ vào mô hình, ánh mắt nghi hoặc: "Khoan đã! Tại sao phản ứng Heli-3 chủ yếu là D-He3, chứ không phải là He3-He3 thuần túy?"

"Bởi vì phản ứng He3-He3 thuần túy cần điều kiện nhiệt độ cao hơn."

Tinh Hải nhanh chóng chuyển đổi dữ liệu đối chiếu: "So với nó, phản ứng D-He3 tương đối dễ thực hiện hơn, phù hợp hơn với yêu cầu thiết kế của chúng ta."

"Nói đến đây, về phần khống chế từ trường, Tokamak truyền thống chắc chắn không làm được đúng không?" Thẩm Uyên nhíu mày, vẻ mặt đầy nghi ngờ.

"Phải nâng cấp phương án!" Tinh Hải điều ra sơ đồ từ trường lồng ba lớp.

"Lớp ngoài cùng dùng siêu dẫn nhiệt độ phòng bện thành lồng từ xoắn ốc, lớp giữa tận dụng hiệu ứng gương từ để phản xạ các hạt thoát ra.

Lớp trong cùng nhờ vào hiệu ứng từ trở của Chấn kim loại để tạo ra trường lực động.

Như vậy mới có thể nhốt chặt plasma! Hơn nữa thiết kế cuộn dây siêu dẫn rất nhỏ gọn, có thể giảm thể tích hiệu quả và tăng mật độ công suất."

"Vậy hiệu suất chuyển hóa năng lượng có thể đạt tới bao nhiêu?" Thẩm Uyên tiến lại gần màn hình, ánh mắt tập trung và đầy mong đợi.

"Hiệu suất chu trình nhiệt truyền thống khá thấp, nhưng đừng lo!"

Tinh Hải phấn khích hiển thị màn hình mô phỏng, các hạt vàng va chạm tạo ra những tia điện chói mắt.

"Với việc chuyển hóa năng lượng trực tiếp của Chấn kim loại số 1, kết hợp thêm thu hồi nhiệt dư,

thiết kế một hệ thống chuyển hóa năng lượng tổng hợp, tổng hiệu suất có thể đạt tới mức cao như kỳ vọng, khoảng 85-92%!"

"Còn về hệ thống an toàn thì sao? Mặc dù ít neutron, nhưng proton năng lượng cao vẫn là một mối đe dọa đúng không?" Thẩm Uyên khoanh tay trước ngực, vẻ mặt nghiêm túc.

"Biện pháp phòng hộ đã được sắp xếp từ lâu rồi!" Tinh Hải điều ra sơ đồ phòng hộ.

"Cơ chế phòng hộ chuyển pha của Chấn kim loại và hệ thống điều khiển lượng tử vẫn áp dụng được, chỉ là đã điều chỉnh các tham số,

ví dụ như tối ưu hóa ngưỡng hấp thụ năng lượng và thời gian phản hồi, đảm bảo an toàn tuyệt đối!"

"Cuối cùng, về mặt kinh tế và tính khả thi thì sao?" Thẩm Uyên xoa thái dương, hỏi với vẻ hơi mệt mỏi.

"Sử dụng thiết kế mô-đun." Tinh Hải hiển thị sơ đồ phân rã.

"Như vậy chu kỳ bảo trì sẽ dài hơn, chi phí cũng có thể giảm xuống.

Tuy nhiên vẫn cần kiểm chứng xem những thiết kế này có khả thi về mặt vật lý hay không, ví dụ như cường độ từ trường có đủ để khống chế plasma nhiệt độ cao hay không.

Hiệu suất chuyển hóa năng lượng của Chấn kim loại có hợp lý không, và nguồn cung cấp nhiên liệu có ổn định hay không.

Đồng thời, cũng phải đảm bảo các tham số thiết kế phù hợp với mục tiêu kỳ vọng, như công suất đầu ra, hiệu suất, thể tích là những chỉ số then chốt."

Thẩm Uyên nhìn chằm chằm vào đường cong hiệu suất cuối cùng, đột nhiên ngửa đầu cười lớn: "Tốt! Đưa tất cả tham số ra màn hình, tôi muốn kiểm tra từng cái một!

Đợi Huyền Điểu mang Heli-3 về, chúng ta sẽ bắt tay vào thí nghiệm phương án thiết kế này!"