第522章 不走尋常路(第2/3頁)

如果不能回收反應生成的中子,不但會造成大量的能量損失,更會因為氚流失而導致反應堆“停堆”。

在理想情況下的聚變堆中,無論是氚還是中子,都是應該做為中間產物一樣的東西保存下來的,最終產生的廢料只有氦氣以及熱量。

所以,將中子放走是不可能放走的,說什麽也得把它留下來。

聽到盛憲富這句反問,陸舟淡淡笑了笑,繼續說道。

“放過它們,不等於將它們放走。理論上無論我們怎麽設計第一壁的結構,都無法避免中子束對金屬鍵的破壞。而偏偏金屬的自我修復能力太差,更存在著難以解決的嬗變問題。”

“因此,我們何不將第一壁設置成允許中子通過、且自我修復能力較強的材料,再在第一壁的後方用液態63鋰回收中子。至於63鋰的另一側,則用一層鈹金屬包覆,用於反射穿透液鋰層而未發生反應的中子。”

這種設計就相當於將液態鋰夾在第一壁和鈹之間。

盛憲富低著頭思索了一會兒,覺得這個方法似乎是可行的,但總覺著哪裏都存在問題。

想了好一會兒,他從所能想到的問題中,挑出最明顯的兩個提了出來。

“可是你說的這種允許中子通過、且自我修復能力較強的材料該上哪找去?即便將鋰材料移到第一壁材料之後,我們依然無法解決中子輻射對結構材料的損傷。而且,就如你所說的,在第一壁之後回收氚素,我們又該如何將它從第一壁的背後搬運回反應堆中?”

聽到這兩個問題,陸舟淡淡笑了笑說:“第二個問題其實不難解決,在液鋰的工作溫度下,無論是氚素還是氦素都以氣態形式存在,並且兩者是互不相溶的。”

“我們只需要對整個液鋰中子回收系統施加一個微弱的向上方向的力,就可以將生成的氚素搬運到整個系統的上方。”

“再然後,我們只需要在整個系統的上方,對排出的‘氣體’進行回收就行了。”

生成的氚與作為廢氣的氦,則重新注入反應室內加熱電離。至於如何將氦氣從反應堆中排出,這就是偏濾器的工作了。

至於是選用水冷偏濾器還是鎢銅偏濾器或者其他偏濾器,這個到時候再看具體的需要進行選擇便好。這一部分的技術雖然關鍵,但並非是無法解決的難點。

說到這裏,陸舟頓了頓,繼續說道,“至於你說的第一個問題,這樣的材料在合金中是找不到的。所以,我們幹脆把金屬整個拋棄掉好了!”

在聽到這句話的瞬間,不只是提出問題的盛憲富,包括李昌夏教授在內,實驗室內的所有人都愣住了。

拋棄金屬材料?

這……

這也太前衛了點吧?

“結構材料不用金屬?”李昌夏教授詫異地看著陸舟,“那用什麽?”

難道用陶瓷?

雖然有研究所這麽試過,效果也還湊合,但致命的是,陶瓷的導熱性能實在是太差了。

如果無法將產生的熱量從反應堆中帶走,最終還是會出問題。

“用碳,”停頓了片刻,陸舟用肯定的語氣說道,“或者說得更準確點,用碳纖維復合材料!”

這到不是陸舟突發奇想想出來的辦法,在此之前他已經思考了很久,甚至於最早在螺旋石7—X研究所與克雷伯教授閑談的時候,他便有在考慮了。

碳核相對穩定,不易與中子發生反應,並且可以起到對中子束一定緩沖的作用,使得中子束在與液鋰層接觸時,不至於大多數中子束都直接將其擊穿。

而被碳纖維層減少的那一部分能量,則會以熱能的形式放出,而憑借著其本身良好的導熱性能,也能很輕松地將反應堆內部產生的熱量導出。

至於耐熱性能,也完全沒問題。

在不接觸空氣和氧化劑時,碳纖維材料能夠耐受3000度以上的高溫,可以與鎢的熔點媲美,完全符合第一壁材料的需要!

環視了一眼實驗室內的眾人,陸舟開口說道:“將低活化金屬材料從第一壁完全剔除,改用碳纖維作為第一壁材料以及主要結構材料,在中間層充填液鋰,外層用鈹包覆,反射中子。屏蔽層用石蠟和水以及碳化硼混合物,並由核電水泥包覆。如此一來,我們完全有希望解決氚滯留的問題!”

至於選用什麽樣的碳纖維復合材料,如何解決碳纖維復合材料的自修復問題,這個課題會由金陵高等研究院的材料研究所負責研究。

雖然問題很嚴峻,但陸舟有希望解決!

李昌夏教授忍不住道:“這也太……”

他想說的是這也太匪夷所思了。

但這句話才說道一半,便被盛憲富打斷了。

“不,說不準……這麽做還真有希望!”