太空小说

第6章 人造太阳开机运行（第1页）

“开机之前最后一次系统检查，快！”一次聚餐之后，陈怀楚和组员们的距离拉近了许多，而第二天，陈怀楚便跟在楚默师兄身边开始了学习，于是紧跟着，他就看到了世界上第一个非圆截面全超导托卡马克核聚变实验装置的开机实验过程。在安放装置的实验室内，刘建为教授穿着工服，手上拿着一个小本子，一边记录，一边指挥着各岗位实验人员进行开机流程。陈怀楚则是站在楚默身边观摩学习。托卡马克装置，陈怀楚已经看过很多次了，但每次看，陈怀楚都会心中震撼不已。全超导托卡马克核聚变实验装置就位于实验室的中心区域，在装置周围围绕着一圈平台和护栏，以方便实验人员记录数据和调整装置。整个装置高达十一米，直径约八米，外表是环状柱体，看起来不算很科幻，反而还因为各类装置，看上去颇为有些丑陋。而就是这个看起来不算大，外表也颇为丑陋的装置，却蕴含了世界上最为尖端的技术，一旦开机运行后，内部的温度足以达到上亿度，宛如真正的人造太阳。“感觉怎么样？”楚默处理完手头上的装置，扭头看了看陈怀楚，问道。“很震撼。”陈怀楚望着距离很近的托卡马克装置，说道：“这是人类尖端智慧的结晶体，怎么看都不够。”“他确实是人类智慧的结晶体，但可惜，却只是一个实验装置，用来验证等离子体约束，距离真正的核聚变装置还有很远的路要走，你看我们的刘教授……”楚默指了指不远处站在高台上的刘建为，目光带着说不清道不明的意味：“我的导师，在这一条路走了很多年，几乎是第一代研究核聚变的科研人员，可这么多年下来，他已经白发苍苍了，有生之年恐怕很难看到核聚变商业堆的成功实现，甚至就算是你我，都不一定有希望。”楚默的话语中，带着落寞和茫然。陈怀楚也是心生感慨。其实国内对核聚变的研究虽说比起国外来有些晚，但也不算太晚，甚至可以说是有着很悠久的脉络。早在上世纪，氢弹还没有爆炸的时候，便已经有相关的研究。而到了现在，已经有数十年的时间。对于人类来说，数十年足以让呱呱坠地的孩童变成老年，让风华正茂的青年垂垂老矣步入暮年。就如刘建为教授。他堪称是国内研究核物理的第一代科研人员，亲眼见证了祖国从被西方核讹诈，再到国内第一课原子弹的爆炸，后来又深入到核聚变的研究，数十载积累，数十载深耕，在国内的核物理方面，堪称是最权威的学术带头人。但即便是他，也不敢断言可控核聚变什么时候能够都实现商业化，更不敢断言无尽能源时代到来的时间。他只能扎根研究，尽可能的研究，缩短这一过程，为后来者铺路。是的！所有上一代，这一代，甚至是下一代的可控核聚变研究人员都深深的明白，他们在有生之年根本看不到商业堆成功出现的那一天，可他们还是毅然决然的扎根研究，为的就是为给下一代铺路，让国内的对可控核聚变的理论数据扎实一些、再扎实一些，让后来者能够少走一些弯路。这是以自己的默默无闻，为后来者铺平坦途，以自身为灯油，在黑夜中点燃烛火，迎接曙光的到来。说起来容易，做起来何其艰难？任何科研工作者都希望能够做出成就，谁又愿意默默无闻一生，直到死去也毫无任何成就？要知道，能够成为核物理专业的研究人员，都是真正的天才，他们足以在其他行业做出事业，如今却为此而终老一生，这需要强大精神信念的支撑，需要极力的热爱，才能守住内心的煎熬，一直坚持下来。好在的是。总有人为了信仰，为了追求而坚守着。刘建为如此。楚默如此。陈怀楚亦是如此。“楚师兄。”陈怀楚开口，将楚默的目光吸引过来：“你知道飞蛾扑火的故事吗？古人云飞蛾扑火自取灭亡，是在嘲讽飞蛾不自量力，不知道火的恐怖，但我却觉得，飞蛾扑火的过程，实在跟我们很是相似。”“万物生灵都依赖光明，需要逐日而生，而我们就像是那群扑火的飞蛾，以自身的所有为代价，扑向火焰，为人类的明天造出一颗太阳！”“哪怕现在默默无闻，但它难道不是一件极为伟大的事情吗？”“生灵逐日而生，古代的燧人氏取火，西方神话中的普罗米修斯盗火，都是为了人类的光明，他们的事迹都得以流传下来，而我们所做的，不正是为现代和未来的人类取火吗？”陈怀楚指着近在眼前的托卡马克装置，说道：“我想，我们从事这么一个伟大的事业，未来的历史，绝不会忘记我们。”楚默一怔。但随即他就流露出了陈怀楚见到他之后的第一个笑容。“你和我很像。”楚默说道：“咱们是同类人。”陈怀楚也笑了。……“电源正常！”“冷却系统正常！”“真空系统正常！”“控制系统正常！“各项设施的实验人员都在回传设备状态，等确保所有设备正常工作后，刘建为继续发号施令。“真空泵启动！”操作人员立刻操作设备，将装置的真空泵启动。托卡马克装置内部需要达到高真空状态，以减少杂质和气体对等离子体的影响。因此需要启动真空泵，逐步降低装置内部的压力。而随后，又是冷却系统，磁体预充磁、等离子体加热等流程。托卡马克装置的启动需要很繁复的流程，每一项都至关重要。全超导托卡马克装置使用超导材料，这些材料需要在极低温环境下才能保持超导状态，而冷却系统则是负责将超导磁体冷却到接近绝对零度的温度。而在冷却完成后，需要对超导磁体进行预充磁，以建立初始磁场。这个过程需要逐步增加电流，直到达到所需的磁场强度。随后便是通过注入燃质，将等离子体加热到高温状态，才能实现核聚变反应。而在等离子体加热的过程中，还需要通过控制系统实时监测和调整等离子体的状态，包括温度、密度、形状等参数，以确保等离子体稳定运行。此刻，随着一项项流程在操作人员熟练的掌控下迅速开启，陈怀楚来到等离子体所亲自参与的一次托卡马克装置开机实验，就此开始了。“燃质注入成功。”“温度已然升至七千万度，目前一切正常。”“磁约束情况良好。”实验过程中，操作人员们都很熟稔地通过各种传感器和诊断设备，监测着各项数据，并且实时采集数据进行分析，以评估实验效果和优化实验参数。看他们的举动，显然对于操作托卡马克装置，已经很是熟练。事实上也确实如此。有关于可控核聚变的研究其实并不是外界大众所想象的那么高大上，反而就像是工厂流水线一样——通过不断的开机关机，找到实验数据。而开机关机的目的，简单来说，就是在试错。在可控核聚变实验过程中，由于流体的不稳定性，特别是在剪切流中，扰动会导致层流向湍流的转变。湍流是一种复杂的流动状态，它包含了各种尺度的漩涡和涡旋，这些漩涡不断地产生、发展和消失，以至于能量的分散、混合的增强以及流动都充满了不可预测性。而这，被称之为湍流理论。等离子体中的湍流会导致能量损失，使得聚变效率降低，还会使等离子体的温度和密度分布变得不均匀，从而影响聚变反应的进行，目前相关的科研工作者还无法找到精准的公式来控制等离子体的运动状态。因而在这样的情况下，研究人员们只能通过数据的积累，去找到一个托卡马克装置中流体规律的一个近似公式，来抑制湍流的产生和发展。简单的来说，就是根据实验数据，来找到一个最贴切、最大程度降低损耗的方法。举个形象点的例子，这就相当于古代神农尝百草，在没有理论基础或者确切的公式之前，只能一点点尝试，通过大量的实验，获取大量的数据，来找到最佳解药。而托卡马克装置便是不断地运行、关闭，然后根据这一次的运行数据和过往数据进行对比，找出差异，进行微调，然后在下一次的开机中，期望运行能够时间更长一些，损耗降低一些。反正就是先运行起来，具体规律以后再找。其实不仅仅是可控核聚变，在很多应用学科中都是如此。比如材料学，通过开盲盒来寻找新型材料。这些学科外人听起来很是高大上，实际上都和工厂流水线操作没太大区别，无非就是所需要的知识多一些，这样才能在遇到问题时，拥有足够的知识储配去解释、分析，最终将其破解。而陈怀楚所在的小组，其实就是其中一个理论研究团队，负责的便是解析托卡马克装置相关实验数据的收集分析工作，为下一次运行，提供理论依据。说起来简单，实际上却是最为核心。