第167章 核聚变的污染问题
钟成虽然很有把握，但在这个时候，也禁不住紧张起来。
万一有什么意外发生……
站在他身旁的叶文欣悄悄握住了他的手，掌中传来的温度让他平静了几分。
钟成他们看到的显示屏上的数据要比直播的内容多得多。
数据显示喷射进入反应堆真空室的离子洪流，温度已经达到了270万摄氏度、速度达到2700公里/秒。
马上就要接近核聚变临界点！
钟成和叶文欣紧握的双手开始出汗了。
“97000千瓦！”
“98000千瓦！”
“99000千瓦！”
解说员正在进行倒计数，当他最后大声喊出：“10万千瓦！”的时候。
反应堆真空室内的核聚变反应开始大范围发生，巨大的能量被瞬间释发出来了。
只见直播屏幕上的发电机组输出电量功率瞬间开始剧增，在10秒钟内从8万8千瓦开始，一路飚升到了200万千瓦。
而Q值也随之升到了20。
然后稳定下来，反应堆还在正常运转，经受住了能量爆发的冲击。
“首次核聚变发电成功了！”
“我们共同见证了历史，见证了奇迹！”
随着解说员激动的声音，发电厂的现场一片鼎沸，全国上下也是一片欢腾。
华夏人仅仅用了七个多月时间，就从无到有，完成了可控核聚变的商业化应用。
实现了人类近半个世纪来的梦想！
单从工程速度和质量来说，同样创造了一个奇迹！
华夏人用无可辩驳的事实摧毁了西方人近两个多世纪以来的科技领先地位，甚至是心理优越感。
在这一刻，华夏民族真正实现了再次崛起的梦想！
再次走向辉煌只是时间问题了。
……
金乌工程项目组收到了来自华夏各地甚至是全球各地华人、华人朋友的祝贺和感谢！
钟成这时却无心他顾，正在加班加点的对第一台燧皇核聚变发电机组的运行情况和运行参数进行观察分析。
他主要关心的是对氘氚聚变后释放出的中子的处理问题。
核聚变能虽然说是清洁能源，但目前采用的氘氚聚变只能算“第一代”核聚变，优点是燃料便宜，缺点是有中子。
麻烦之处在于中子可以跟反应装置的内壁发生核反应。
从真空室往后的内壁用过一段时间之后就必须更换，很费钱。
而且换下来的墙壁可能存有放射性（取决于墙壁材料的选择），成了核废料。
还有一个不好的因素是氚同样具有放射性，而且氚也可能跟内壁反应。
钟成在设计燧皇核聚变反应堆时就考虑了对中子的吸收问题。
在核聚变反应后主要产生的是快中子流，首先是快中子的散射和减速，然后是慢中子被吸收后放出共化粒子或γ射线。
他的措施就是对快中子进行减速，再对慢中子进行吸收。
常用含锂或硼的材料，如氟化锂、溴化锂、氢氧化锂，氧化硼、硼酸和碳化硼等吸收慢中子，并减少次级γ射线的产生。
在林伟的帮助下，钟成采用了新型的一种锂合金，虽然相对价格要昂贵很多，但吸收效果非常好，使用年限长达十几年。
这样就减少了燧皇核聚变反应堆的停机维护时间，也减少了核废料的产生。
但要最终解决核污染问题，就必须采用另外的核聚变原料。
氦-3就是最理想的核聚变清洁能源！
不仅释放能量很高，而且氦3跟氦3反应完全不会产生中子，这个反应堪称终极聚变！
（PS：3He+3He→4He+2(1H)，ΔE=12.860MeV）。
但氦-3元素可以说是蓝星上最稀缺的元素。
整个蓝星上的氦-3元素，基本上都是由氚核通过β衰变得到。
氚的存储量本来就稀少，所以蓝星上的氦-3元素更是少得可怜，提纯成本也非常高。
地球上能被人类利用的氦-3总量只有半吨左右！
但是月球上的氦-3就非常丰富了。
据估计，整个月球能被开采的氦-3元素，高达70多万吨。
如果全部用于核聚变反应，可为人类提供数千年的能源供给！
为什么会这样呢？
在太阳内部，时刻进行着氢元素向氦元素聚变的过程，其中有一步反应，是一个氕核与氘核聚变，结合为氦-3。
这一反应主要在恒星很小的一个核心区域进行，大部分氦-3会继续聚变为稳定的氦-4。
只有极少一部分氦-3元素，会脱离反应区，然后到达太阳表面，经太阳风吹拂向四周。
月球没有磁场和大气，太阳风中的氦-3元素会直达月面，并均匀分布在月球土壤之中。
但是蓝星有厚厚的大气层以及地磁场，把氦-3元素阻挡在外，根本无法到达地面。
这就是蓝星上氦-3元素稀少，而月球上氦很多的原因。
其实在太阳系中的那些没有形成磁场和大气的小行星上都广泛分布着氦-3元素。
那才是人类取之不尽的清洁能源原料产地。
钟成就动过在月球上建造氦-3提炼工厂的念头。
但一想到现在人类“落后”的航天技术，就只有作罢。
要把几万吨的设备物资运送到月球上去建造工厂，再把上万吨的氦-3送回蓝星。
这个费用还不如直接对核废料进行处理了。
毕竟核聚变废料数量比核裂变少得多，也容易处理一些，代价还在容忍之内。
只有等建造出使用祝融电推，并用核聚变供电的大型空天飞行器问世后，这个想法才可能实现。
其实现在技术储备已经足够了，差得就是资金和时机。
在目前华夏的处境来看，不彻底解决后顾之忧，是不敢用举国之力来搞月球工程的。
因国际环境的原因，国内已经停止了大部分太空计划，把国力倾注到了经济和国防建设上来了。
敌人不会因为你跑到月亮上转了一圈，就高看你几眼，然后俯首称臣的。
钟成认同国家的这个战略转变，也就没有去提什么研发大型空天飞行器的方案。
但他认为几年后再提出来就没问题了。
他已经在考虑如何将燧皇核聚变反应堆小型化的问题。
把300多米长上万吨的的反应堆搬到飞行器上去，那是不现实的，而且一个飞行器也用不了100万千瓦的发电机组。
现在最先进的核动力航母-福特号航母上的核反应堆输出电力功率也就才6万千瓦。
如果能把燧皇核聚变反应堆缩小到100米以内，重量在1万吨以下，功率既使只有30万千瓦也足够了。
装备上这种小型燧皇核聚变反应堆的空天飞机，运载能力达到上万吨，作为来往蓝星与月球之间的运输工具，才具有实用的经济价值。
那时的月球就将成为华夏的后花园了！
万一有什么意外发生……
站在他身旁的叶文欣悄悄握住了他的手，掌中传来的温度让他平静了几分。
钟成他们看到的显示屏上的数据要比直播的内容多得多。
数据显示喷射进入反应堆真空室的离子洪流，温度已经达到了270万摄氏度、速度达到2700公里/秒。
马上就要接近核聚变临界点！
钟成和叶文欣紧握的双手开始出汗了。
“97000千瓦！”
“98000千瓦！”
“99000千瓦！”
解说员正在进行倒计数，当他最后大声喊出：“10万千瓦！”的时候。
反应堆真空室内的核聚变反应开始大范围发生，巨大的能量被瞬间释发出来了。
只见直播屏幕上的发电机组输出电量功率瞬间开始剧增，在10秒钟内从8万8千瓦开始，一路飚升到了200万千瓦。
而Q值也随之升到了20。
然后稳定下来，反应堆还在正常运转，经受住了能量爆发的冲击。
“首次核聚变发电成功了！”
“我们共同见证了历史，见证了奇迹！”
随着解说员激动的声音，发电厂的现场一片鼎沸，全国上下也是一片欢腾。
华夏人仅仅用了七个多月时间，就从无到有，完成了可控核聚变的商业化应用。
实现了人类近半个世纪来的梦想！
单从工程速度和质量来说，同样创造了一个奇迹！
华夏人用无可辩驳的事实摧毁了西方人近两个多世纪以来的科技领先地位，甚至是心理优越感。
在这一刻，华夏民族真正实现了再次崛起的梦想！
再次走向辉煌只是时间问题了。
……
金乌工程项目组收到了来自华夏各地甚至是全球各地华人、华人朋友的祝贺和感谢！
钟成这时却无心他顾，正在加班加点的对第一台燧皇核聚变发电机组的运行情况和运行参数进行观察分析。
他主要关心的是对氘氚聚变后释放出的中子的处理问题。
核聚变能虽然说是清洁能源，但目前采用的氘氚聚变只能算“第一代”核聚变，优点是燃料便宜，缺点是有中子。
麻烦之处在于中子可以跟反应装置的内壁发生核反应。
从真空室往后的内壁用过一段时间之后就必须更换，很费钱。
而且换下来的墙壁可能存有放射性（取决于墙壁材料的选择），成了核废料。
还有一个不好的因素是氚同样具有放射性，而且氚也可能跟内壁反应。
钟成在设计燧皇核聚变反应堆时就考虑了对中子的吸收问题。
在核聚变反应后主要产生的是快中子流，首先是快中子的散射和减速，然后是慢中子被吸收后放出共化粒子或γ射线。
他的措施就是对快中子进行减速，再对慢中子进行吸收。
常用含锂或硼的材料，如氟化锂、溴化锂、氢氧化锂，氧化硼、硼酸和碳化硼等吸收慢中子，并减少次级γ射线的产生。
在林伟的帮助下，钟成采用了新型的一种锂合金，虽然相对价格要昂贵很多，但吸收效果非常好，使用年限长达十几年。
这样就减少了燧皇核聚变反应堆的停机维护时间，也减少了核废料的产生。
但要最终解决核污染问题，就必须采用另外的核聚变原料。
氦-3就是最理想的核聚变清洁能源！
不仅释放能量很高，而且氦3跟氦3反应完全不会产生中子，这个反应堪称终极聚变！
（PS：3He+3He→4He+2(1H)，ΔE=12.860MeV）。
但氦-3元素可以说是蓝星上最稀缺的元素。
整个蓝星上的氦-3元素，基本上都是由氚核通过β衰变得到。
氚的存储量本来就稀少，所以蓝星上的氦-3元素更是少得可怜，提纯成本也非常高。
地球上能被人类利用的氦-3总量只有半吨左右！
但是月球上的氦-3就非常丰富了。
据估计，整个月球能被开采的氦-3元素，高达70多万吨。
如果全部用于核聚变反应，可为人类提供数千年的能源供给！
为什么会这样呢？
在太阳内部，时刻进行着氢元素向氦元素聚变的过程，其中有一步反应，是一个氕核与氘核聚变，结合为氦-3。
这一反应主要在恒星很小的一个核心区域进行，大部分氦-3会继续聚变为稳定的氦-4。
只有极少一部分氦-3元素，会脱离反应区，然后到达太阳表面，经太阳风吹拂向四周。
月球没有磁场和大气，太阳风中的氦-3元素会直达月面，并均匀分布在月球土壤之中。
但是蓝星有厚厚的大气层以及地磁场，把氦-3元素阻挡在外，根本无法到达地面。
这就是蓝星上氦-3元素稀少，而月球上氦很多的原因。
其实在太阳系中的那些没有形成磁场和大气的小行星上都广泛分布着氦-3元素。
那才是人类取之不尽的清洁能源原料产地。
钟成就动过在月球上建造氦-3提炼工厂的念头。
但一想到现在人类“落后”的航天技术，就只有作罢。
要把几万吨的设备物资运送到月球上去建造工厂，再把上万吨的氦-3送回蓝星。
这个费用还不如直接对核废料进行处理了。
毕竟核聚变废料数量比核裂变少得多，也容易处理一些，代价还在容忍之内。
只有等建造出使用祝融电推，并用核聚变供电的大型空天飞行器问世后，这个想法才可能实现。
其实现在技术储备已经足够了，差得就是资金和时机。
在目前华夏的处境来看，不彻底解决后顾之忧，是不敢用举国之力来搞月球工程的。
因国际环境的原因，国内已经停止了大部分太空计划，把国力倾注到了经济和国防建设上来了。
敌人不会因为你跑到月亮上转了一圈，就高看你几眼，然后俯首称臣的。
钟成认同国家的这个战略转变，也就没有去提什么研发大型空天飞行器的方案。
但他认为几年后再提出来就没问题了。
他已经在考虑如何将燧皇核聚变反应堆小型化的问题。
把300多米长上万吨的的反应堆搬到飞行器上去，那是不现实的，而且一个飞行器也用不了100万千瓦的发电机组。
现在最先进的核动力航母-福特号航母上的核反应堆输出电力功率也就才6万千瓦。
如果能把燧皇核聚变反应堆缩小到100米以内，重量在1万吨以下，功率既使只有30万千瓦也足够了。
装备上这种小型燧皇核聚变反应堆的空天飞机，运载能力达到上万吨，作为来往蓝星与月球之间的运输工具，才具有实用的经济价值。
那时的月球就将成为华夏的后花园了！