491第一內壁輻照材料
仿星器的真空腔比託卡馬克大,主要是為了防止高溫等離子體象太陽一樣出現耀斑。
那樣會發生高溫等離子體在短時間內釋放出大量熱量,釋放出超過十倍的熱流密度,來不及透過裝置傳導將熱釋放出去。
會導致材料的區域性溫度過高發生表面融化,或是熱應力過大產生裂紋等,這類瞬態的熱衝擊才是比較令人頭疼的。
有了完善的約束磁場後,還有一個棘手的問題,是中子輻射。
由於氘氚聚變生成氦,並放出一箇中子,這個中子的動能達到14mev,而且這個中子不受磁場約束,會四處亂飛。
在它的轟擊下,四周防護材料中的許多元素會發生核反應,嬗變成其他核素。
更麻煩的是有些核素是不穩定的,會進一步衰變持續放出輻射。
這樣一來聚變反應無輻射汙染產物的優勢就會失去。
因些第一壁的材料必須是低活化材料,在嬗變後依然是穩定不衰變元素。
第一壁的工作溫度在1000度以上,等離子體破滅的一瞬間更可達到二至三千度以上。
而且中子劑量預計超過100dpa,dpa是指每個原子被撞離正常位置的平均次數。
另外還可能要承受氘、氚、氦等離子的衝擊,引起表面起泡脫落。
要解決這個問題很難,現在最好的方法是用鎢金屬元素,它的熔點達到了3400度以上,後面再加上液體降溫,但是鎢存在塑性差的缺點,難以持久。
4116年軒轅國為ItER製作過第一壁半圓型件,包含六根手指組成的3個手指對,符合ItER的要求。
但ItER只是個實驗裝置,它的高溫等離子體只是計劃維持時間400-600秒,與真正商業堆相差巨大,這個方案也被馬錳綱實驗後否決。
後來又選取了碳化矽和複合陶瓷材料等多種材料進行分析,許多都由外國反應堆實驗過,被否決了,最後選取了五種材料。
其中有一種未知材料,它是根據張衝志提供的方法制造出來,其中有碳、矽,錸、錒、鎢等元素組成,碳矽佔比為95%,其他才佔5%。
它透過特殊方法制造出來,然後再用一種鹼性溶液浸泡,除去其中一些金屬離子,形成一種與塑膠硬度差不多的物質。
這種物質在通道顯微鏡下可以看到就像蜂窩結構,可以減少光輻射,但無法阻止中子從一面透過。
但是反過來從材料的另一面,又能阻止中子和其他物質透過。
抗熱能力與陶瓷相當,達到3050度,而且幾乎不吸收氘、氚、氦等元素。
根據上面的性質確定是很優秀的抗中子輻射材料,只是沒有實驗,無法確定效果怎樣,這種材料被稱為“金烏羽”。
4132年4月13日,張衝志給宋廣濤和段成如打電話。
“張長官好,有什麼事情嗎?”宋廣濤語氣很客氣,他等這個電話已有兩個多月,又怕接到這個電話。
4132年的科研經費明顯撥付的慢,而且大幅減少,這讓他感到鴻盛鳳凰仿星器的影響力。
他知道只有張衝志來做實驗,這經費才會多撥付下來,所以他歡迎張衝志去。
又怕張衝志完成實驗,或者建成鳳凰核聚變反應堆,那他以後就會成為一個閒人。
不過他是一個有原則的人,很少為自己撈利益,爭取的利益都是為了研究院。
張衝志說:“宋所長你好,我明天上午9點會帶著五種材料去實驗中子輻照實驗,請你做好安排,可以嗎?”
張衝志已經適應總指揮部長官的職務,說話辦事在社會上也有了一定的官家作風,口氣不像原來客客氣氣,還帶有一種命令語氣。
宋廣濤聽著心中有點彆扭,可一想到對方的身份又釋然,自己光看對方年輕,對方卻是實實在在的大人物。
於是認真說:“請張長官放心,我們明天一定準備妥當,不會誤事!”
張衝志聽了很高興,說:“那真是感謝,明天見!”
說完結束通話電話。
接著又給西南核物理所的段成如所長打電話,段成如的地位與宋廣濤相差懸殊,當然一口應下,保證隨到隨可進行實驗。
第二天上午八點,張衝志帶著馬猛鋼和鄔金,再加上兩名原研究所的人員,乘坐鴻盛專機直接離開墨城工業園飛往肥城高能物理研究所。
八點