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第八十九章:你在说什么,我听不懂啊!

“但是前段时间不是说鹰酱国那边,能让上亿度的高温维持一百多秒吗?”方丈好奇的问,“这是怎么做到的?”

“是,这就是接下来要说的话题了。”大根回答方丈,“的确,迄今为止的人类做不出化学结构,维持哪怕一万度以上的高温,但是聪明的人类相出了两种物理方法,去约束这种高温。”

“其中一种是惯性约束。

这一方法把几毫克的氘和氚的混合气体装入直径约几毫米的小球内,然后从外面均匀射入激光束或粒子束,球面内层因而向内挤压。

球内气体受到挤压,压力升高,温度也急剧升高,当温度达到需要的点火温度时,球内气体发生爆炸,产生大量热能。

这样的爆炸每秒钟发生三四次,并持续不断地进行下去,释放出的能量就可以达到百万千瓦级的水平。

值得一提的是,这一理论的奠基人之一是我们国家的科学家。”

“另外一种方法,则是磁力约束。

由于原子核是带正电的,那么约束原子核的磁场只要足够强大,原子核就跑不出去。

建立一个环形的磁场,那么原子核就只能沿着磁力线的方向,沿着螺旋形运动,跑不出磁场的范围。

而在环形磁场之外的一点距离,可以建立一个大型的换热装置(此时反应体的能量只能以热辐射的方式传到换热体)。

再然后就是使用人类已经很熟悉的方法咯,把热能转换成电能就是了。

前毛熊国的科学家塔姆和萨哈罗夫提出的这种方法,相对于惯性约束,世界受控核聚变研究,主要集中在磁性约束这个领域上。”

方丈若有所思,大根解释的非常清楚,至少他作为一个文科生,已经可以看懂用那两种方法,可以让核聚变变的受控。

但是他怕自己理解错,于是还是开口询问,“第一种方法,我是不是可以理解为,和抛开剂量谈毒性是一个道理,无论是任何毒素,当剂量足够小的时候,就可以等于没有毒;

核聚变也一样,当放在时间尺度上,反应时间变短,让反应当量变小,瞬时产生的高温就变的可控了。”

“可以这么理解。”大根肯定方丈的想法。

“至于第二种方式,虽然我不能理解具体怎么实现。但总结下来,就是通过强磁,将反应物束缚在一个固定的地方反应,强磁场就相当于装苍蝇的罐子。”,方丈总结,“磁场不是已知的化学物质,而是一种看不见摸不着的场,所以高温并不能将磁场烧穿。通过磁场束缚苍蝇,再在磁场外,通过热能转换装置,将苍蝇碰撞散发出的热能转化成电能,对吗?”

“没错。”大根再次肯定。

方丈受到肯定之后,没有像之前那样欢欣雀跃,反而表现的更加疑惑,“既然这两种想法,连我这个文科生都能理解,为什么现在可控核聚变的工业化还没有实现呢?”

“呵,那里是那么好实现的。”大根轻笑着耐心的解释,“第一种方法里要用到均匀的激光束照射,这种激光束要让小球内部达到大概十亿乃至更高的温度,才能引爆小球。

现在人类制造的激光器,功率不够啊,这么说吧,如果能够制造这种当量的激光器,战场上的金属子弹枪就会面临淘汰,到时候就是激光枪满天飞。

我不知道你对激光有没有概念啊,激光的英文单词是laser,早些的时候,它是直接音译的,在国内的名字叫镭射。

镭射这个名字听起来,是不是好像比激光威力更大?但它们确实是同一个东西。”

“这还只是其中一种目前人类完不成的技术,要用第一种方法,中间还牵扯到很多复杂的问题,我这里就不给你讲了。

第二种方法,磁场约束也一样,有非常多的技术难度,并不是能通过简单的聊天就能给你说明白的。”

方丈无奈的摇摇头,在面板上输入,“确实,老实说,光是看你简化之后的科普内容,我都觉得有些吃力,接下来的内容你还是和老刘他们讨论吧。”

刘玄德也很自然的加入的话题,“这些在科学界都属于常识性问题了,甚至对这方面感兴趣一点的初中生都知道,并不能证明你已经掌握能够解决可控核聚变的办法。”

“既然你已经讲到,现在做不到那么大功率的激光器,那你掌握的知识里面,有没有提到,怎么解决这个问题?”

大根自信的笑了笑,“metamaterials——超材料,一种周期性结构的人工材料,刘老师是搞光学的,对这个应该不陌生吧?”

刘玄德笑着说,“不陌生,这东西在本科课程里面根本不会教,你这性格肯定也不会主动学,我开始有点确信你是真的掌握了相关知识了。”

日当午则是一脸懵逼,“好家伙,话题直接上升到连我也听不懂的程度了吗?”

“哈哈哈哈,我突然觉得我并不孤单!”方丈看到日当午的话之后,开心的在群里面敲字。

“嘿嘿,是不是有点东西?”大根嘚瑟了一下之后,又一本正经的对刘玄德说,“啁啾放大技术,刘老师肯定也不陌生咯。”

“当然,2018诺贝尔物理学奖,就是颁发给这个技术的。”

“那我就不讲啁啾放大技术的原理了,直接说啁啾放大技术现在碰到的问题,激光脉冲在放大过程中容易由于非线性效应产生畸变。”

“没错,不仅仅是放大过程会碰到问题,在传输过程中,如果碰到缺陷,还会产生背散射,非线性效应会导致色散,背散射会导致能量损耗,但不管怎么说,啁啾放大技术已经是激光物理领域的一次重大突破了。”

“麻蛋,我这些字单个的放在我的面前,我全部都认识,为什么组合起来,我硬是一句没看懂?”方丈吐槽。

日当午苦笑,“别说你是个文科生看不懂,我虽然是搞农学的,但好歹也是个理科生,我也看不懂啊!”

大根抓抓脑袋,不好意思的在群里询问,“老刘,那你看,我还要讲下去吗?要不下线之后,我们单独讨论?”

“别,这也只是基础知识,这还不够,我隐约中觉得你已经要说到关键点了。”

“好吧,那我就接着说吧。”大根接着说,“拓扑光子学,老师有所了解吗?”

“靠,话题转折的这么快的吗?知识盲区……”刘玄德触不及防,他以为大根会继续说啁啾放大技术相关的问题,没想到突然跳转到了拓扑光子学上。

拓扑他知道,光子学他也知道,但是组合在一起,他甚至没有听说过这个词,但是他还是老老实实,实事求是的回答道,“我不知道……”

“拓扑光子学中,有一种概念,就是光在通过‘拓扑边界态’的时候,光的背散射为零,可以让光在传播的时候,损耗为零。”

“而我上面提到的超材料,可以通过人工排列的方式获得我们想要的性质,只要参数对,我们可以做出具备‘拓扑边界态’的拓扑材料。

用这种拓扑材料做成的拓扑激光器,比过去用单模光纤实现的单模激光器,具备更优秀的单模激光。”

其实后面的话,刘玄德已经没怎么注意听了,因为他听到“背散射为零”的时候,已经完全确信了,他激动的大喊,随后又激动的在群里面敲字,“娘希匹,靠谱,下线,下线,开会,科研界要翻天了!”

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