第二十二章 点火（1 / 2）

三个月后。

国家船舶科学研究中心。

十一月的北连，已经进入深秋，阵阵寒意已经初露狰狞。

不过好在北连下雨天不多，倒没有南方那般湿冷。

清晨。

国家船舶科学研究中心早已经是进入到工作状态。

一个又一个人奔赴工作岗位。

在这里，没有所谓的朝九晚五，大多数的工作都得加班加点完成，对一些接受着紧急科研任务的科学家而言，更是没有多少休息可言，每一个人都奋斗在科研的最前线，但凡有一点灵感涌现，迎来的就是一场可行性讨论。

作为可控核聚变装置总设计师的顾青，则是有些无精打采的跟随着人群，疲惫的模样似乎已经几天几夜没睡过。

不时扬起的哈欠，让这个年轻人得到了不少人的注目，成为了人群中最困的逆行者，迈着沉重的步伐，直奔第七所，可控核聚变装置研发中心。

原本魏文简是打算单独给顾青安排一处地方，甚至打算给他安排几名助手的，不过都被顾青婉拒了。

顾青的意见，魏文简无法忽视，只好在第七所开辟出一处地方，作为临时的可控核聚变研发中心。

“好累！”

“上下眼皮都在打架了。”

顾青丝毫没有理会周围其他人投来的诧异目光，慢悠悠的走进了第七所，密码、指纹和瞳孔三重认证后，踏入可控核聚变研发中心。

顾青来到收拾的整整齐齐的试验台，手在眼前轻轻划过。

材料科学技术（一级学科）：LV9

金属材料（二级学科）：LV7

特殊用途金属材料（三级学科）：LV8

裂变堆及聚变堆材料（四级学科）:LV7

……

这是他三个月的成就。

三军未动，粮草先行。

可控核聚变与太阳释放热量的原理基本一致，受控核聚变也被称为“人造太阳”，相当于把太阳放入盒子里。

那么如何制作这个盒子以及与等离子体有何交互也成为可控核聚变亟需考虑的关键点，按照顾青之前的理论研究，要促成聚变能的成功应用，其运行过程中所涉及的材料问题与等离子体约束问题同样重要。

如果聚变装置部件不能承受并抵抗等离子体运行时的极端服役条件，可控核聚变实际运用只能是纸上谈兵。

因此，探索并制备出能够胜任极端服役条件的高性能材料，探究等离子体与材料交互作用及其所导致的材料结构特性变化亦是重中之重。

在这里，就不得不提到一个第一壁材料的概念。

第一壁的主要作用是防止杂质进入等离子体进而污染等离子体内部环境，快速地将等离子体辐射产生的热量传输出去，并防止瞬态事件发生时所导致的其他部件损伤进而危及人身及设备安全。

综合来说，核反应堆的第一壁所承受的核聚变所带来的一系列冲击，不仅需要坚固，耐温，同时也要保证化学分子稳定等。

因此，如果说想要实现可控核聚变，首先就应当想想如何突破第一壁材料所带来的困难。

这也是顾青为何要花近三个月时间去学习新型材料的主要原因。

没有一口好锅，又岂能吃的到香喷喷的米饭。

关于第一壁材料，顾青在半个月前就有了一些想法，并且在不断地进行这方面的实验。

中所周知，钨具有高熔点、高溅射阈值、高热导率和低氢同位素滞留等优点，被认为是聚变堆中理想的第一壁材料。

不过，钨本身也存在一些缺陷，例如机械加工性差、韧脆转变温度较高、低温脆性、辐照硬化和脆化等。

这些缺陷直接限制了钨在聚变堆中的应用。

而顾青通过研究发现，向钨基体中添加少量的热稳定的碳化物(TiC，ZrC和TaC)、氧化物(La_2O_3、Y_2O_3、ZrO_3和Lu_2O_3)，以及合金化元素(Ti、Ta、Zr和Re)，这些物质的合金可以细化晶粒、提高材料的高温强度、提高再结晶温度和抗蠕变性等。

尤其是ZrC弥散强化形成的基合金材料具有较高的抗蠕变性能、高韧性、低韧脆转变温度、良好的热稳定性和抗热冲击性能等。

顾青认为，这是作为核聚变反应堆第一壁最理想的材料。

另外，顾青又通过研究发现，向合金材料基体中添加La_2O_3颗粒能够显著提高材料的机械性能，再结晶温度和韧性等。

而若是向合金材料基体中添加Re元素能够显著地提高材料的再结晶性、低温延展性和改善抗蠕变强度等。

闭上眼睛，顾青回忆着这段时间的成果。

然后睁开眼睛，看着摆在试验台上，已经完成制作的托卡马克装置。

“第一壁材料解决了，接下来就是最重要的点火了。”

顾青脸上少见的出现了一抹激动之色。

虽说他在之前就已经完成了可控核聚变的理论研究，可理论归理论，实践才是出真知的唯一途径。

理论研究再完美，若是实践这一关过不了，那依旧等于零。

如今材料的问题是解决了，可能否点火成功，眼前这个小型的可控核聚变装置，在点火成功后，能不能做到输出能量大于输入能量，而且还得远远大于才算是真正地成功。

若只是点火成功，输出能量反而低于输入能量，那所谓的可控核聚变也只是一个笑话。

即要让可控核聚变装置实现高效率的能量转换，核聚变反应释放出的能量需要通过高效的能量转换装置转化为电力甚至其他能量并顺畅输出，才能实现商业化利用。

而针对可控核聚变的研究，不少研究团队都被困在了这里。

无法实现输出能量远远大于输入能量。

甚至于，就连收支平衡都很难做到。

绝大多数情况下，都是输入能量大于输出能量。

当然，更多的研究团队，则是倒在了第一壁材料这里。

不过，第一壁材料已经不是顾青需要去考虑的了，他现在要做的，就是让眼前的可控核聚变装置顺利完成点火，能够做到输出能量远大于输入能量。

顾青在实验室做着点火前的准备工作，将手边那些罗列着密密麻麻极其复杂公式的资料整理好放到一旁，这些已经不需要了，不过他没有打算扔掉或者毁了，只要眼前这个小型的可控核聚变装置顺利点火成功，后面的工作他就不打算参与了。

至于大型可控核聚变装置，顾青打算交给其他人去弄。

他的心，早就随风冲上了云霄。