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第三百九十二章:第一壁材料!

听完徐川的话语,众人思索了起来。

可控he聚变反应堆腔室中的第一bi材料,目前无论是在华国也好,还是米国,亦或者欧盟等地方,主要考虑的材料还是金属与合金。

第一bi,就是需要直接面对he反应堆热辐she1和高温粒子风的设备内bi。

同时为了能够利用he聚变反应来发电,还必须要把he聚变产生的热辐she1和离子风给转变成电能才行,这个把热辐she1和粒子风给转变成电能的设备也要有第一bizuo保护。

而除了中子束辐she1、氘氚氦等各zhong高能粒子的冲击外,第一bi材料还得承受高温。

尽guan反应堆腔室中高温氘氚等离子ti是chu1于磁场的约束中的,并不与第一bi材料接chu2,但第一bi材料所面对的,仍然是数千度的高温。

并不是每一zhong材料都能耐这zhong程度的高温的,相对比其他的材料,金属材料的xing质毫无疑问更适合。

这也是目前第一bi材料的主liu是金属与合金材料的主要原因。

但现在眼前这位,却告诉他们与其在金属材料中寻找一zhong抵抗材料,还不如将目光放在其他材料上看看。

这不由的让众人沉思了起来。

.......

思索了一下后,水木大学的材料教授邢学兴抬tou问dao:“如果抛开金属的话,能选择的材料就不是很多了。”

“在前几个月的时候,我参加了一场欧洲那边的国际材料jiaoliu会,会议上和人聊过可控he聚变第一bi的材料,欧洲那边似乎在研究用陶瓷材料zuo第一bi材料的可行xing。”

“而且国际上也有一些研究机构比较看好使用纳米陶瓷材料,这是一条新路线。或许咱们也可以尝试一下?”

徐川摇了摇tou,dao:“陶瓷恐怕同样行不通。”

“陶瓷材料的耐高温xing能和对抗中子辐照的xing能虽然还不错,能用。但陶瓷的导热xing太差了,如果无法将第一bi积累的热量从反应堆中带走,最终还是会出问题的。”

“石墨烯或者碳纳米材料如何?”一旁,赵光贵思考了一会后开口问dao:“如果从耐热xing方面考虑,碳材料在无氧环境下能达到三千五百度以上,超越了绝大bu分的金属材料。”

“同时一些碳材料的导热xing能也很不错,比如石墨烯,石墨烯的导热xing就很优秀,有利于表面热量的导出。”

“我查阅过相关的文献,用碳纤维代替钨钼等合金材料,在国际可控聚变领域是一条和纳米陶瓷同样被看好的技术路线。”

“甚至bu分研究所已经在尝试开始使用碳纳米材料来代替bu分金属材料作为第一bi的内bi结构了。”

徐川思索了一下,回dao:“碳材料倒是可以考虑一下。”

“你说的没错,在不接chu2空气和氧化剂时,一些碳材料能够承受三千度以上的高温。在耐高温这点,碳材料可以与钨的熔点媲美,符合第一bi材料的需要。”

“但是如果应用到可控he聚变反应堆上的话,碳材料在高温下也有个致命的缺点。”

闻言,其他人纷纷看了过来。

徐川笑了笑,接着dao:“别忘了DT可控he聚变的燃料主要是氘和氚,它俩都是氢的同位素,ju有氢的化学xing质。”

“这两zhong物质的高温等离子ti,一旦撞上碳材料,很容易被碳给xi收掉,除了有xi附作用以外,还有化学作用,把碳变成有机物。”

“不仅仅会改变材料的xing质,影响第一bixing能的发挥的同时,也会消耗he聚变的燃料,降低he聚变的效率,尤其是对于昂贵且ju有放she1xing的氚元素的xi收,是我们很不希望看到的。”

“毕竟本来氚就不够,就稀缺,如果再被第一bi材料xi收了,我们的麻烦就大了。”

“不过碳纳米材料的确可以考虑一下,抛开这个致命的缺点来说,碳纳米材料理论上来说其实很适合。”

顿了顿,徐川抬tou看向赵光贵,笑dao:“至于这个缺点如何去解决,这个问题就jiao给赵教授你了。”

“后续赵教授你这边带领一个小组专门研究一下吧,这或许是一条可行的路。”

闻言,赵光贵愣了一下,随即脸色一喜,激动了起来:“我会尽全力的!”

能在可控he聚变这zhong超级工程中独立率领一个项目小组,这可谓是一个偌大的机缘。

有这份经历,以后无论去哪里工作,都是会被抢着要的。

而且在这里搞研究,并不用担心科研经费的问题。

有眼前这位大老在,经费就不是问题。

当然,这并不代表他能随意的挥霍经费什么的,也没办法将经费揣进自己的兜里,但至少,在研究试错、探索新路线等方面,不用cao2心经费会因chang久没有成果而中断。

搞学术,大bu分都还是讲情怀讲梦想的。

谁不想发几篇ding级的SCI期刊呢?谁不想自己zuo出来个青史留名的研究成果呢?

徐川没太在意这些,笑了笑,鼓励dao:“加油吧。哪怕这条路没法探索出来,也希望你能在碳纳米材料上摸索出一些有用的东西。”

一旁,赵鸿志好奇的问dao:“徐院士,抛开纳米陶瓷和碳纳米材料外,你的选择是什么?”

闻言,其他人也纷纷看了过来,好奇徐川的选择到底是什么。

毕竟在这位大老否决掉金属材料、纳米陶瓷和碳纳米材料后,第一bi材料留下的选择空间就几乎没多少了。

徐川笑了笑,dao:“老实说我并没有什么选择合适的材料路线,不过针对除了中子辐she1外的其他的辐she1,我倒是可以想办法解决。”

“????”

实验室中,不少人一脸的问号,但很快,就有人反应了过来。

水木大学的材料教授邢学兴一脸感兴趣的问dao:“是前两年徐院士您用于he废料发电上的‘he能b辐she1能聚集转换电能’技术?”

在加入栖霞可控he聚变工程前,他对于眼前这位年轻至极的大老zuo过一些了解。

抛开他在数学物理天文这些理论上的成果来说,这位大老在材料学领域的成果也可以说是国内的巅峰。

其他人可能没多少感觉,毕竟在理论方面诺贝尔奖、菲尔兹奖、七大千禧年难题等名tou实在太大了。

但作为he能材料领域的他,怎么可能对那zhong能解决he废料的技术没感觉?

he废料可是世界ding级难题,自从he能被利用起来,he辐she1就是个让各国都无比tou大的问题。

如果不是眼前这位前两年创造的奇迹,恐怕现在华国还在如何为越来越多的he废料tou疼。

当然,他也只是清楚有这么一项技术能解决辐she1难题,juti到底是怎么样的并不知dao。

毕竟这是‘he能b辐she1能聚集转换电能机制’技术的he心,严格保密的东西。

.......

听到邢学兴教授的话,徐川轻笑着点了点tou,dao:“没错。在‘he能b辐she1能聚集转换电能机制’技术中,有一项专门用于构造材料的技术,叫‘原子循环’。”

“各zhong辐she1的危害在于超强的电离能力,能破坏传统材料的晶界、结构等xing质,会导致材料脆化、弱化失去特xing等。

“但如果有一zhong材料的晶界结构修复速度能跟上he辐she1的电离能力呢?那么是不是就能意味着它能完美的拦截住各zhong辐she1?”

“‘原子循环技术’就是基于这样的理论建立的起来的。”

“通过这项技术构造出来的材料,能在遭受到辐she1破坏,晶界被电离后迅速完成自我修复,重新凝结成稳定的晶界结构。”

“我想,如果找到一zhong合适的材料,再通过这zhong技术构造出来,应该是能充当第一bi材料面对高温等离子ti的各zhong辐she1和高能粒子的。”

三年前他回国的时候,就想过了在可控he聚变这条dao路上该怎么走了。

回国后接手的第一个项目,一方面的确是解决了he废料难题,另一方面,未尝不是在为可控he聚变铺路。

‘原子循环’与‘辐she1晶构’这两项技术,用在可控he聚变反应堆腔室中的第一bi理论上来说是完全没问题的。

邢学兴感兴趣的思索了一下,dao:“我之前了解过一些he废料方面的东西,从理论上来说,能够chu1理高nong1度he废料辐she1难题的材料,应用在第一bi上应该是没问题的。”

“当然,利用你说的这项技术合成的材料的选择方面需要考虑。至少在温度、抗粒子冲击等方面需要注意。”

顿了顿,邢学兴接着好奇的问dao:“辐she1和高能粒子的冲击可以被xi收搞定,那中子束和中子辐照呢?”

“要知dao第一bi材料面对的最强难题就是中子辐照,携带强能量的中子辐照能破坏所有材料的结构,甚至会造成空腔结构,导致第一bi材料整ti的zhong胀脆化等问题。”

“我想,你这zhong技术应该没法xi收中子吧?至少大规模的xi收是不可能的。”

“毕竟中子在可控he聚变中还有用,如果xi收了,氚自持就没法完成了。”

“所以中子你该怎么chu1理?”

.......

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