第298章 可控核聚變研發 (第2/3頁)
最終確定了螺旋磁場的最佳引數。這個設計將能夠讓等離子體在高溫下保持極高的穩定性,避免了以往託卡馬克裝置中常見的失控問題。
接下來,李衛東將目光轉向了等離子體的加熱系統。
要讓氘和氚發生聚變反應,必須將它們加熱到上億度的高溫。現有的託卡馬克裝置主要依靠外部磁場加熱,但這種方法的效率並不高。
李衛東決定採用一種雙重加熱系統。
設計了一個由中性束注入器和射頻加熱系統組成的混合加熱裝置。
中性束注入器能夠將高能粒子直接注入等離子體內部,從而實現高效加熱;射頻加熱系統則透過電磁波對等離子體進行二次加熱,進一步提升溫度。
“我們必須提高加熱效率,”李衛東一邊設計一邊自言自語,“只有足夠的高溫,才能讓聚變反應達到自持狀態。”
此外,為了確保燃料的持續供應,李衛東還設計了一套動態燃料注入系統。這套系統能夠根據等離子體的消耗情況,實時將氘和氚注入反應堆中,確保反應的持續進行。
核聚變反應會釋放出大量的能量,但這些能量並不是以電能的形式直接產生的,而是以熱能的形式釋放出來。
如何將這些熱能高效地轉化為電能,是核聚變裝置設計中的另一個關鍵問題。
李衛東決定採用布雷頓迴圈發電系統來回收能量。這套系統透過高溫氣體驅動渦輪發電機,將核聚變產生的熱能轉化為電能。
為了提高效率,李衛東還設計了一套雙迴圈冷卻系統,透過高效的冷卻液迴圈,確保反應堆不會因為過熱而導致失控。
“冷卻系統是整個裝置的安全保障,必須確保在任何極端情況下都能穩定執行。”李衛東在圖紙上標註著冷卻管道的佈局。
有了初步的設計方案,李衛東開始利用超級計算機對整個裝置進行全方位的模擬和最佳化。
超級計算機的強大計算能力,能夠在極短時間內模擬反應堆的每一個細節,從等離子體的運動軌跡,到磁場的分佈,再到冷卻系統的溫度控制,一切都在超級計算機的掌控之中。
第一步,等離子體的運動模擬。
李衛東透過超級計算機對螺旋磁場設計進行了多次模擬,確保等離子體能夠在高溫下保持穩定。模擬結果顯示,螺旋磁場不僅能夠有效約束等離子體,還能夠大幅降低能量損耗,這是前所未有的突破。
第二步,加熱系統的最佳化。
透過對中性束注入器和射頻加熱系統的模擬,李衛東發現兩者的組合能夠大幅提升加熱效率,使等離子體能夠迅速達到聚變反應所需的溫度。超級計算機的模擬結果顯示,這種雙重加熱系統的效率比傳統加熱系統提高了30%。
第三步,能量回收與冷卻系統的除錯。
李衛東將布雷頓迴圈發電系統與雙迴圈冷卻系統進行了多次模擬,確保在不同的反應條件下,系統依然能夠穩定執行。超級計算機的結果表明,這套系統的能量轉化效率達到了驚人的85%,遠遠超越現有的核聚變裝置。
……
經過數月的設計與模擬,李衛東的可控核聚變裝置方案終於完成。他站在主控臺前,看著螢幕上顯示的最終設計圖,心中充滿了信心與期待。
“可控核聚變裝置的時代,終於要來了。”李衛東輕聲說道,目光中閃爍著無比堅定的光芒。
接下來,李衛東將帶領他的團隊,開始製造這個龐大的可控核聚變裝置。這個裝置,將是全球科技領域中的一座里程碑,一旦成功,炎國將在全球能源領域取得壓倒性優勢,成為未來的能源霸主。
……
李衛東的實驗室內,超導材料、磁場控制裝置、加熱系統的各個元件正有條不
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