第395章 質子鏈條

  秦嶺等離子體研究所裡面。

  一眾研究員正在討論著這一次實驗的結果。

  「從實驗結果來看，中子壓榨法是可行的，不過原型機的設計依舊存在非常多問題需要我們解決。」費安明先開口說道。

  啪啪啪……眾人連忙鼓掌起來，中子壓榨法可以實現可控核聚變，這讓他們看到了人造太陽的曙光，而不是永遠的五十年。

  費安明壓壓手說道：「現在我們先總結一下經驗，對於原型機進行改造。」

  所有人開始根據實驗出現的問題，進行全面的研究。

  「我建議不用DT反應，改用DD反應。」楊光明看了一會說道。

  「為什麼這麼說?」費安明問道。

  「畢竟我們採用中子壓榨法進行核聚變，和傳統的熱核聚變不一樣，溫度並不是中子壓榨法的第一影響因素，如果採用DD反應，那就不會多出一個中子了。」楊光明解釋道。

  「我認同用DD來代替DT作為反應材料。」劉靜觀也點了點頭，畢竟在恐怖中子壓榨機裡面，DT和DD的反應條件不會有太大變化。

  而兩者反應之後的產物卻有區別，DD不會產生自由中子，DT卻會產生一個自由中子。

  比如我們常見的恆星，事實它們就是由於本身超大的質量產生了極大的引力，進而產生極高的壓力，在這個作用下發生氫核聚變，聚變產物是氦，氫聚變成氦依然是絕大多數恆星的燃燒方式。

  不過恆星的核聚變是由於自生型壓力導致的，而中子壓榨機的核聚變是外生型壓力導致的。

  「另外就是，核聚變的反應程度，或者說反應次數，我們需要控制到哪一個階段?」楊光明接著提出一個問題。

  他之所以問這個問題，是因為氫核聚變主要途徑是質子鏈反應，從恆星核聚變的各個階段可以得出一些有用的結論。

  恆星氫核聚變到一定程度後，亮度會增強，體積會膨脹，會自發地進行氦核的聚變，進入氦反應階段。

  氦核反應的方式是3He=C，3個原子質量為4的氦原子合併成一個碳12原子。

  碳12可以再捕獲一個氦核變成氧核，氧核也可以捕獲氦核變成氖核，但更困難一些。

  碳聚變（產物是鎂核）和氧聚變（產物是磷、硫）也將進行，但放熱的效率遠不及氫核聚變了。

  當聚變進行到矽聚變（產物是鐵核，原子序數26）時，由於聚合成鐵以上的元素需要吸收能量，所以一般恆星通過正常的聚變反應，只能到達鐵原子這一步。

  從上面的恆星核聚變反應鏈條上來看，氫——氦——碳——氧——氖、鎂、硫、磷——矽——鐵，一條鏈條從輕到重。

  那這個過程之中會產生多少能量?

  非常簡單就可以計算出來，那就是氫原子到鐵原子的核聚變過程之中，損失了多少質量?這個損失的質量就是這個過程之中釋放出來的能量。

  如何計算從氫原子到鐵原子的核聚變反應之中損失了多少質量?

  我們都知道原子由於中子、中子、電子組成，其中計算原子質量的時候，電子可以忽略不計，也就是說原子質量＝中子質量+質子質量。

  中子的相對原子質量是1.0083，而質子的相對原子質量是1.0079。

  鐵原子由於26個質子和30個中子構成，26×1.0079+30×1.0083的結果就是56.4544，但是鐵原子相對原子質量是55.84，這兩個數字的差值0.6144就是鐵原子損失的質量。

  這個過程之中鐵原子損失了1.08%的質量，不要小看1.08%的質量。

  要知道從氫核聚變成為氦，這個過程之中損失的質量僅僅是0.63%左右。

  實際上從氫原子的鐵原子的核聚變過程之中，產生的能量絕對比1.08%的質量要多。

  為什麼?

  因為鐵原子由於26個質子和30中子構成，假設由於DD反應開始，那就需要30個氘素才可以核聚變一個鐵原子，30個氘素之中還有4個質子多出來，這些多的質子或者中子同樣攜帶著巨大的能量。

  劉靜觀想了想說道：「我們最好一步一步來，先從氫核聚變到氦這個階段開始。」

  「我也這麼認為，先確認氫核聚變到氦這個階段的臨界數據。」費安明附和道。

  「如何發電也是一個值得研究的課題。」張懷德也提出一個問題。

  聽到這個問題所有人都沉思起來，中子壓榨機和一般熱核反應不一樣，中子壓榨機由於NN—8—1的材料特性，只有光子和中微子可以逃脫，其他物質都被束縛在真空腔裡面。

  而兩個氫原子核（質子）相撞結合後放出一個正電子和一個中微子，形成一個重氫核（原子核內有一個質子和一個中子）。

  然後這個重氫核再與一個質子結合，放出一個γ光子，形成一個氦3核（原子核內有兩個質子和一個中子）。

  第三步，兩個氦3核結合組成一個氦4核（原子核內有兩個質子和兩個中子），同時放出兩個質子。

  總的反應是：四個氫核經過聚變反應，形成一個氦4核同時放出兩個正電子、兩個中微子和兩個γ光子。

  中微子目前沒有辦法利用，而電子無法突破NN—8—1材料，剩下可以利用的就是光子。

  「從反應了看，我們可以利用的就是光輻射，光輻射占釋放總能量35%左右，不過今天實驗之中為什麼光輻射會超過預計那麼多?就算是多了一次氦核聚變，有沒有理由超出這麼多?」楊光明百思不得其解。

  「你們忽略一個問題，那些中子、電子是沒有辦法逃逸的，加上反應環境壓力堆積，我認為這些多出來的光輻射，是中子和電子在環境壓力下的向光子蛻變。」劉靜觀猜測道。

  楊光明想了想，點了點頭說道：「看來我們需要多測試幾次，這樣就可以摸清楚中子壓榨法的特點。」

  「發電難道還是用燒開水的方式?」張懷德問道。

  「雷射發電或許可以考慮。」費安明說道。

  「雷射發電?就是類似於太陽能發電那種模式?」劉靜觀問道。

  「是的，雷射發電，我查了一下雷射研究所第七分所的論文，他們的雷射發電已經可以做到能量利用效率68%左右。」費安明解釋道。

  「既然如此，費所你和雷射研究所聯繫一下，弄一套雷射發電設備過來試一試。」劉靜觀決定嘗試雷射發電。

  「可以，這件事交給我。」

  討論會結束之後，秦嶺等離子體研究所再一次行動起來，費安明去雷射研究所定製雷射發電設備，劉靜觀等人則一邊測試中子壓榨機一邊改進。

  特別是他們向超新星工業定製的30台NN—8—1凝聚態發生器，已經陸陸續續送過來了。

  觸手可及的可控核聚變已經在向他們招手了。