Mang theo bản thảo đó, Tổng sư công trình Vương rời khỏi Viện nghiên cứu thiết bị stellarator Star, ngay trong ngày liền quay trở về trụ sở Tập đoàn Công nghiệp Hạt nhân đặt tại Thượng Kinh, đồng thời liên hệ với các chuyên gia làm về hướng phát điện lưu thể từ trong Viện kỹ thuật, tiến hành thảo luận về tính khả thi của việc ứng dụng công nghệ phát điện lưu thể từ trên thiết bị cộng hưởng từ hạt nhân có điều khiển.

Tuy nhiên, người dẫn đầu đã đi, nhưng tiểu tổ công tác của Tập đoàn Công nghiệp Hạt nhân vẫn ở lại Kim Lăng, không ngừng trao đổi với các nghiên cứu viên của Viện nghiên cứu thiết bị stellarator Star về các vấn đề kỹ thuật.

Song song với đó, thí nghiệm của thiết bị Star cũng không vì thế mà dừng lại.

Sau khi nhận được đảm bảo về kinh phí đầy đủ, viện nghiên cứu xa xỉ đến mức cứ ba ngày lại tiến hành một lần thí nghiệm, lấy khí hydro và khí heli làm đối tượng nghiên cứu, quan sát các tính chất vật lý phức tạp khác nhau của plasma trong stellarator.

Thậm chí, để thu thập dữ liệu quý giá, Lục Chu còn hạ lệnh bơm vào buồng phản ứng 1mg hỗn hợp đơ-tê-ri/trị-ti-um quý giá, chấp nhận rủi ro tổn hại vật liệu bức tường đầu tiên để tiến hành một lần kích nổ thử nghiệm.

Thực tế, lần thí nghiệm này quả thực đã gây ra một mức độ tổn hại nhất định cho thiết bị Star, nhưng may là tổn hại vẫn nằm trong phạm vi có thể sửa chữa. Tuy nhiên dẫu là vậy, toàn bộ thiết bị cũng đành phải dừng lò bảo trì trong thời gian một tháng.

Tất nhiên, dù cái giá phải trả không hề nhỏ, nhưng hồi báo cũng vô cùng phong phú.

Họ không chỉ kiểm chứng được tính khả thi của tư duy kỹ thuật đó trong việc thực hiện phản ứng cộng hưởng kích nổ, mà còn thu được một lá lінки mỏng từng bị chùm nơ-trôn mang năng lượng 14MeV bắn phá.

Đặc biệt là vế sau, giá trị khoa học kỹ thuật của nó càng không thể dùng tiền để quy đổi.

Ở trong nước, phỏng chừng cũng chỉ có mỗi chỗ bọn họ mới dám làm những thí nghiệm xa xỉ thế này.

Giờ phút này, tấm lá kim loại lінки khó khăn lắm mới có được này đang nằm yên lặng trong phiến thủy tinh không oxy được xử lý đặc biệt, được nhân viên mặc đồ bảo hộ đặt dưới kính hiển vi điện tử quét để quan sát.

Trong phòng thí nghiệm ngoài phòng cách ly, Lục Chu và đám người nghiên cứu đứng trước máy tính, nhìn thấy dữ liệu và hình ảnh thu thập được từ kính hiển vi điện tử quét trên màn hình.

Đúng như những gì bọn họ dự đoán, bề mặt kim loại vốn dĩ quy củ, giờ phút này đã chi chít những lỗ chỗ.

Thông qua việc kiểm tra của máy quang phổ hồng ngoại, trong những đường ống ngoằn ngoèo đó, thậm chí có thể quan sát được vết tích tàn dư của nguyên tố heli và trị-ti-um.

Điều đáng vui mừng là, điều này chứng tỏ chùm nơ-trôn mang năng lượng 14MeV quả thực đã phản ứng với 63Li, bọn họ đã thu hồi thành công một phần nguyên tố trị-ti-um trong thí nghiệm.

Còn điều khiến người ta bất đắc dĩ là...

Vấn đề bọn họ phải đối mặt thực sự quá nhiều, nói ba hoa chích choè mấy câu căn bản không hết được.

Nhìn hình ảnh trong màn hình máy tính, giáo sư Lý Xương Hạ khẽ thở dài một tiếng.

"Tôi dám cá, thứ này chạm nhẹ một cái là sẽ vỡ nát ngay."

"Không cần cá cược đâu, cho dù không bị chùm nơ-trôn bắn phá qua, thứ này cũng chẳng cứng cáp gì cho cam." Dán chặt mắt vào những dữ liệu khó khăn lắm mới có được trong màn hình máy tính, Lục Chu tùy tiện nói.

Thịnh Hiến Phú lắc đầu: "Không chỉ là vấn đề tổn hại do bức xạ, tỷ lệ sinh sôi trị-ti-um cũng thực sự quá thấp. Hơn nữa vấn đề cốt lõi nhất không nằm ở bản thân việc thu hồi. Năng lượng chùm nơ-trôn mang theo quá cao, thường không phản ứng với 63Li trên bề mặt, mà lại chạy loạn xạ bên trong vật liệu lớp bọc, cho dù sinh ra trị-ti-um chúng ta cần thì cũng bị giữ lại bên trong vật liệu, căn bản không phóng ra được."

Nơ-trôn mang theo năng lượng 14MeV giống như một quả đạn pháo, đứng trước mặt nó tất cả liên kết kim loại đều yếu ớt không chịu nổi một kích giống như đồ chơi vậy.

Hơn nữa, nơ-trôn xuyên thủng bức tường đầu tiên không chỉ đơn giản là đục một cái lỗ trên bức tường đầu tiên, nó sẽ giống như thổi bong bóng hình thành khoang rỗng bên trong vật liệu bức tường đầu tiên, cuối cùng dẫn đến việc vật liệu bức tường đầu tiên tổng thể sưng tấy, giòn hóa, thậm chí là bề mặt vật liệu bong tróc, từ đó gây ra sự cố nghiêm trọng.

Và đây cũng là một trong những nguyên nhân chính khiến vật liệu lớp bọc lò phản ứng phân hạch không thể trực tiếp mang vào dùng trong lò phản ứng cộng hưởng.

Vật liệu của cả hai chênh lệch nhau trọn vẹn hai bậc lượng tử về tiêu chuẩn chống tổn hại do bức xạ.

Cho đến tận bây giờ, nghiên cứu của bọn họ đã bước vào lĩnh vực chưa biết, mà điều này cũng đồng nghĩa với việc, hoàn toàn không còn kinh nghiệm của người đi trước để tham khảo nữa. Tiếp theo nên làm thế nào, giải quyết những vấn đề này ra sao, tất cả đều phải dựa vào chính suy nghĩ của bọn họ.

Suy ngẫm một lát sau, giáo sư Lý Xương Hạ thử đề nghị: "Đổi vật liệu cấu trúc thành molypden thì sao?"

“Molypden không được,” phủ định đề nghị này ngay lập tức, Lục Chu lắc đầu nói, “Hiệu suất chịu nhiệt của molypden không tệ, nhưng dưới sự chiếu xạ của nơ-trôn sẽ biến đổi thành nguyên tố phóng xạ.”

Một nghiên cứu viên khác tiếp tục đề nghị: "Vô-fram thì sao? Hiệu suất chịu nhiệt của vô-fram không tệ, sản phẩm biến đổi là osmi và reni, không tồn tại vấn đề phóng xạ!"

Lần này ngay cả Lục Chu cũng không cần mở miệng, giáo sư Lý Xương Hạ lắc đầu, “Vấn đề nhai lại hoài. Khả năng chịu nhiệt của vô-fram thì không có gì sai sót, nhưng tính dẻo quá kém. Ứng suất nhiệt sẽ dẫn đến nứt bề mặt vật liệu... Lúc tôi làm nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm DIII-D, ở đó có một báo cáo chuyên đề, chuyên thảo luận về vấn đề này. Tóm lại, dùng vô-fram là điều không thể.”

Phòng thí nghiệm lại rơi vào trầm mặc.

Lúc này, Lục Chu vẫn dán chặt mắt vào dữ liệu trong màn hình, bỗng nhiên lên tiếng.

“Nếu không thể chặn chùm nơ-trôn ở bên trong, tại sao chúng ta không cân nhắc thả chúng qua luôn?”

“Thả qua?” Thịnh Hiến Phú ngẩn ra một chút, sau đó cười lắc đầu, “Thả qua rồi chúng ta thu hồi nơ-trôn sinh ra từ phản ứng bằng cách nào?”

Thu hồi nơ-trôn sinh ra trong phản ứng cộng hưởng D-T là phần cốt lõi trong toàn bộ công nghệ lò phản ứng cộng hưởng hạt nhân, dù sao giá tài nguyên trị-ti-um cao gấp mấy vạn lần đơ-tê-ri trở lên, chẳng những bán theo gram, chi phí của một gram còn cao tới tận 30.000 đô la Mỹ (dữ liệu năm 17).

Nếu không thể thu hồi nơ-trôn do phản ứng sinh ra, không chỉ gây ra tổn thất năng lượng rất lớn, mà còn vì trị-ti-um thất thoát mà dẫn đến lò phản ứng "dừng lò".

Trong lò phản ứng cộng hưởng ở trạng thái lý tưởng, cho dù là trị-ti-um hay nơ-trôn, đều là những thứ nên được bảo quản giống như sản phẩm trung gian vậy, phế liệu cuối cùng sinh ra chỉ có khí heli cùng với nhiệt lượng.

Cho nên, phóng sinh nơ-trôn là điều tuyệt đối không thể, nói gì thì cũng phải giữ nó lại.

Nghe câu hỏi ngược lại này của Thịnh Hiến Phú, Lục Chu cười nhạt, tiếp tục nói.

“Phóng thích chúng, không có nghĩa là thả chúng đi. Về mặt lý thuyết cho dù chúng ta thiết kế cấu trúc của bức tường đầu tiên thế nào đi nữa, cũng không thể tránh khỏi sự phá hoại của chùm nơ-trôn đối với liên kết kim loại. Mà ngặt nỗi khả năng tự phục hồi của kim loại quá kém, lại càng tồn tại vấn đề biến đổi khó giải quyết.”

“Cho nên, chi bằng chúng ta thiết lập bức tường đầu tiên thành vật liệu cho phép nơ-trôn đi qua, lại có năng lực tự phục hồi khá mạnh, sau đó ở phía sau bức tường đầu tiên dùng 63Li lỏng để thu hồi nơ-trôn. Còn về phía bên kia của 63Li, thì dùng một lớp kim loại berylli bọc lại, dùng để phản xạ nơ-trôn xuyên thủng lớp liti lỏng mà chưa xảy ra phản ứng.”

Thiết kế này tương đương với việc kẹp liti lỏng giữa bức tường đầu tiên và berylli.

Thịnh Hiến Phú cúi đầu suy nghĩ một lát, cảm thấy phương pháp này hình như là khả thi, nhưng luôn cảm thấy chỗ nào cũng tồn tại vấn đề.

Suy nghĩ một hồi lâu, anh ta chọn ra hai vấn đề rõ ràng nhất trong những vấn đề có thể nghĩ đến để đề xuất.

“Nhưng vật liệu cho phép nơ-trôn đi qua, lại có năng lực tự phục hồi khá mạnh mà cậu nói thì đi đâu tìm đây? Cho dù dời vật liệu liti ra sau vật liệu bức tường đầu tiên, chúng ta vẫn không thể giải quyết tổn hại do bức xạ nơ-trôn đối với vật liệu cấu trúc. Hơn nữa, giống như cậu đã nói, thu hồi trị-ti-um phía sau bức tường đầu tiên, chúng ta lại nên vận chuyển nó từ phía sau bức tường đầu tiên quay lại lò phản ứng bằng cách nào?”

Nghe hai vấn đề này, Lục Chu cười nhạt nói: "Vấn đề thứ hai thực ra không khó giải quyết, ở nhiệt độ làm việc của liti lỏng, cho dù là trị-ti-um hay heli đều tồn tại dưới dạng thể khí, hơn nữa cả hai không hòa tan lẫn nhau."

“Chúng ta chỉ cần thi triển một lực hướng lên trên vi diệu đối với toàn bộ hệ thống thu hồi nơ-trôn liti lỏng, là có thể vận chuyển trị-ti-um sinh ra lên phía trên của toàn bộ hệ thống.”

“Sau đó nữa, chúng ta chỉ cần thu hồi ‘khí’ thải ra ở phía trên của toàn bộ hệ thống là được.”

Trị-ti-um sinh ra cùng với heli coi như khí thải, lại được bơm ngược vào buồng phản ứng để gia nhiệt ion hóa. Còn về việc xả khí heli ra khỏi lò phản ứng thế nào, đây chính là công việc của bộ lọc lệch.

Còn việc chọn bộ lọc lệch làm mát bằng nước hay bộ lọc lệch đồng-vô-fram hoặc bộ lọc lệch khác, đến lúc đó xem xét nhu cầu cụ thể rồi lựa chọn là được. Công nghệ của phần này tuy cốt lõi nhưng không phải là điểm khó không thể giải quyết.

Nói đến đây, Lục Chu dừng lại một chút, tiếp tục nói, "Còn về vấn đề đầu tiên mà anh nói, vật liệu như vậy tìm trong hợp kim là không thấy đâu. Cho nên, chi bằng chúng ta vứt xó luôn kim loại đi cho rồi!"

Khoảnh khắc nghe thấy câu này, không chỉ Thịnh Hiến Phú là người đặt câu hỏi, bao gồm cả giáo sư Lý Xương Hạ, tất cả mọi người trong phòng thí nghiệm đều ngẩn người ra.

Vứt bỏ vật liệu kim loại?

Cái này...

Cái này cũng quá tiên phong rồi chứ?

“Vật liệu cấu trúc không dùng kim loại?” Giáo sư Lý Xương Hạ kinh ngạc nhìn Lục Chu, “Vậy dùng cái gì?”

Chẳng lẽ dùng gốm sứ?

Mặc dù có viện nghiên cứu từng thử như vậy, hiệu quả cũng tạm ổn, nhưng chí mạng ở chỗ, hiệu suất dẫn nhiệt của gốm sứ thực sự quá kém.

Nếu không thể mang nhiệt lượng sinh ra ra khỏi lò phản ứng, cuối cùng vẫn sẽ xảy ra vấn đề.

“Dùng carbon,” dừng lại một lát, Lục Chu dùng giọng điệu chắc chắn nói, “Hay nói chính xác hơn, dùng vật liệu composite sợi carbon!”

Đây không phải là phương pháp Lục Chu nhất thời nổi hứng nghĩ ra, trước đó anh đã suy nghĩ rất lâu, thậm chí từ sớm khi trò chuyện phiếm cùng giáo sư Kleber tại Viện nghiên cứu Stellaris 7-X, anh đã cân nhắc rồi.

Hạt nhân carbon tương đối ổn định, không dễ phản ứng với nơ-trôn, hơn nữa có thể phát huy tác dụng đệm nhất định đối với chùm nơ-trôn, khiến chùm nơ-trôn khi tiếp xúc với lớp liti lỏng, không đến mức phần lớn chùm nơ-trôn đều trực tiếp đánh thủng nó.

Còn năng lượng bị tầng sợi carbon làm giảm bớt đó, thì sẽ phát tán dưới hình thức năng lượng nhiệt, mà dựa vào hiệu suất dẫn nhiệt tốt của chính bản thân nó, cũng có thể rất dễ dàng dẫn nhiệt lượng sinh ra bên trong lò phản ứng ra ngoài.

Còn về hiệu suất chịu nhiệt, cũng hoàn toàn không có vấn đề gì.

Khi không tiếp xúc với không khí và chất oxy hóa, vật liệu sợi carbon có thể chịu được nhiệt độ cao trên 3000 độ, có thể sánh ngang với điểm nóng chảy của vô-fram, hoàn toàn phù hợp với nhu cầu của vật liệu bức tường đầu tiên!

Đảo mắt nhìn quanh mọi người trong phòng thí nghiệm, Lục Chu lên tiếng nói: "Hoàn toàn loại bỏ vật liệu kim loại hoạt hóa thấp khỏi bức tường đầu tiên, đổi thành dùng sợi carbon làm vật liệu bức tường đầu tiên cũng như vật liệu cấu trúc chính, tầng giữa nhồi đầy liti lỏng, lớp ngoài dùng berylli bọc lại, phản xạ nơ-trôn. Lớp che chắn dùng hỗn hợp parafin và nước cùng với cacbua boron, và được bọc bởi xi măng điện hạt nhân. Cứ như vậy, chúng ta hoàn toàn có hy vọng giải quyết vấn đề tồn đọng trị-ti-um!"

Còn về việc lựa chọn vật liệu composite sợi carbon thế nào, giải quyết vấn đề tự phục hồi của vật liệu composite sợi carbon ra sao, đề tài này sẽ do Viện nghiên cứu vật liệu thuộc Viện Nghiên cứu Cao cấp Kim Lăng phụ trách nghiên cứu.

Mặc dù vấn đề rất nghiêm trọng, nhưng Lục Chu có hy vọng giải quyết!

Giáo sư Lý Xương Hạ không kìm được mà nói: "Cái này cũng quá..."

Ông muốn nói là cái này cũng quá khó tin rồi.

Nhưng câu này mới nói được nửa chừng, đã bị Thịnh Hiến Phú ngắt lời.

“Không, nói không chừng... làm thế này đúng là có hy vọng!”

Cắt ngang lời giáo sư Lý, Thịnh Hiến Phú dùng ngón trỏ không ngừng ma sát cằm, ánh sáng trong mắt ngày càng sáng tỏ.

“Tôi từng tra cứu tài liệu liên quan, dùng sợi carbon thay thế một phần cấu trúc thép austenit và thép vô-fram, trong lĩnh vực cộng hưởng có điều khiển quốc tế là một lộ trình kỹ thuật được đánh giá cao giống như gốm nano!”

“Nhưng dùng vật liệu composite sợi carbon hoàn toàn thay thế vật liệu kim loại, làm chủ thể vật liệu cấu trúc, và đưa chùm nơ-trôn sau khi giảm tốc ra mặt ngoài vật liệu lớp bọc để phản ứng với liti lỏng, lại thông qua tác dụng vận chuyển để thu hồi trị-ti-um trong liti lỏng... Những điều này thì tôi ngược lại là lần đầu tiên nghe thấy.”

Độ khó trong này e là không nhỏ, hơn nữa không chỉ là vấn đề của bản thân vật liệu composite sợi carbon. Ví dụ như trong việc kiểm soát nhiệt độ. Nhiệt độ làm việc của vật liệu sợi carbon ở bức tường đầu tiên là khoảng 3000 độ, mà điểm sôi của kim loại liti chỉ có 1340 độ.

Nếu không thể kịp thời mang nhiệt lượng đi, liti lỏng trong toàn bộ "hệ thống thu hồi nơ-trôn liti lỏng" sẽ tồn tại nguy cơ bị khí hóa, nhẹ thì cùng cuốn vào lò phản ứng với hỗn hợp trị-ti-um heli sinh ra từ phản ứng, nặng thì thậm chí có thể thổi bay toàn bộ lò phản ứng...

Còn có vấn đề thay đổi thể tích do liti lỏng ngưng tụ khi dừng lò...

Nhưng giống như những gì Lục Chu đã nói, tư duy này dường như là khả thi.

Ít nhất, rất đáng để thử một lần!

---❊ ❖ ❊---

(Hôm qua ra ngoài lấy tư liệu rồi,)

https:

Thiên tài một giây nhớ kỹ địa chỉ bản trắc: ..:m.