度保持在4000度以下,很安全!”
張衝志走到護板前,用手摸了一下前面的剛琢合金,感到很光滑。將它翻過來,可以看到在後面有一根根剛琢合金製作的水管,水可以在裡面自由流動。
水的比熱容很大,每千克水達到4200焦\/千克.攝氏度,是常溫下比熱容最大的物質,當它高速流動時可以帶走大量的熱。
最直觀就像我們把裝滿水的紙杯放在蠟燭上燒,那怕火焰的溫度遠遠超過紙杯的燃點,紙杯也不會燃燒,而將裡面的水灑來。
材料承受溫度取決於兩點,一個是材料吸收熱量的速度,即所承受的熱流密度,另一個是材料的散熱速度。
聚變堆中等離子體溫度雖高,但密度比空氣低幾個數量級,因此材料吸收熱量的速度並不快。
就象大氣層上面的電離層,溫度達到上千度,但是火箭、飛船、衛星從中穿過一點問題沒有。
只要面向等離子體部件是熱導率較高的材料,並在關鍵部位輔以水冷或氦冷,用來加快散熱速度,確保材料不至於過熱就沒有問題。
本來用鎢鋼也可以,但是因為有更好的剛琢合金,就直接用上了,這樣可以一勞永逸。
俗話說的好,“別買的起豬肉,配不上蔥花。”
張衝志看後說:“不同的部位承受的熱流密度不同,但是不會有十倍以上的差距。
而等離子體的控制不夠穩定,可能會出現象太陽耀斑那樣的爆發,在短時間內釋放大量熱量。
將導致材料的區域性溫度過高,發生表面融化,或熱應力過大產生裂紋等。
這在以前難以找到材料承受,就算剛琢合金也難保證。
可是由於我們的約束磁場達到1000特斯拉,讓這種耀斑爆發的機率降低一個數量級以上,強度也減小許多,用剛琢合金造個偏濾器,真是穩妥啊!”
“是啊,一個反應堆執行時間長,效益大,就以安全為主,應該用好材料。”劉同桂附合說。
張衝志笑了笑說:“對我們來說這剛琢合金的造價,還真沒有鎢鋼的價值高,它現在年產量每年達到二百萬噸。
如果不是受鈦、鈮等材料的限制,產量還可以提升。
由於稀土等元素產量不高,而且各種用處多,被分散出去許多,這已是當下最高產量了。
想要大發展,我看唯有走星空採礦這條路才行。”
劉同桂說:“現在我們和新陸國都在月球上建立了基地,經過勘探知道,那上面有許多稀土資源和稀有金屬資源,但是成本太高,還是難以承受啊!”
張衝志說:“如果氘氚聚變能夠實現,這一切都會發生改變,只要有了清潔的能源,有了大量廉價的能量,就會有許多機會出現。
我們地球人走出地球,走向星空就會實現。
如果能真正實現星際採礦,那樣各種礦物資源就不會成為制約我們發展的因素了!”
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