第298章 可控核聚变研发298（1 / 2）

超级计算机的诞生，让炎国在全球的科技领域占据了前所未有的优势。各个行业在超级计算机的支持下，纷纷迎来了技术革命，建筑、机械等领域的效率提升了数倍。

李卫东站在实验室的窗前，看着窗外的城市灯火通明，他知道，真正的科技革命才刚刚开始。

接下来，他要面对的是一项更加艰巨的挑战——可控核聚变。

可控核聚变，被称为人类未来终极能源的希望。一旦成功，地球上的能源问题将彻底解决，再也不需要担忧石油、煤炭等资源的枯竭。

核聚变与核裂变不同，它是通过将轻核（如氘、氚）融合成更重的元素（如氦），从而释放出巨大的能量。

这种能量，远远超过现有的核裂变反应堆，并且不会产生放射性废料，是一种清洁、安全的能源。

李卫东早就意识到，掌握可控核聚变技术，将是炎国在世界能源领域的最大突破。如今，有了超级计算机的支持，他终于可以开始着手设计可控核聚变装置。

他坐在办公桌前，打开了超级计算机的控制面板，开始规划整个可控核聚变实验装置的设计方案。

可控核聚变的原理并不复杂：将氘和氚这两种轻元素加热到上亿度的高温，使其形成等离子体（即原子核和电子分离的状态），然后通过强大的磁场将这些等离子体约束在一个封闭的空间内，迫使它们发生聚变反应，从而释放出巨大的能量。

然而，核聚变的难点在于如何稳定地控制这种高温等离子体。

等离子体的温度高达上亿度，远远超过任何物质的熔点，因此无法使用普通材料来约束它。

科学家们提出了两种主要的解决方案：磁约束核聚变和惯性约束核聚变。

磁约束核聚变，是通过强大的磁场将高温等离子体控制在一个环形轨道上，避免等离子体与反应堆壁接触。当前全球最主流的核聚变装置——托卡马克便是基于这种原理。

惯性约束核聚变，则是通过高能激光或粒子束瞬间压缩燃料，使其在极短时间内达到聚变条件。

这种方法的技术难度更大，但一旦成功，能量转化效率将会更高。

李卫东决定从磁约束核聚变入手。

托卡马克虽然在全球范围内被广泛应用，但它依旧存在着许多技术瓶颈，尤其是在高温等离子体的稳定性和能量损耗问题上。

这些问题，正是李卫东要通过超级计算机来解决的。

李卫东首先打开了超级计算机的设计软件系统。他决定从托卡马克的基础上进行改进，设计出一套更稳定、更高效的磁约束核聚变装置。

托卡马克装置的核心是一个巨大的环形真空室，等离子体会在这个真空室内高速旋转，并通过强大的磁场进行约束。

然而，现有的托卡马克装置在高温等离子体的稳定性上依然存在巨大挑战。

等离子体的运动非常不稳定，经常会因为磁场的微小波动而发生“逃逸”，从而导致整个系统的失控。

李卫东决定采用一种全新的螺旋磁场设计。

这种设计不仅能够在横向上约束等离子体，还能够在纵向上形成一个类似于“束缚带”的结构，让等离子体在环形轨道上保持稳定的运动。

“我们不能再依赖传统的单一磁场，”李卫东在设计图纸上快速标注着，“螺旋磁场能够同时在多个维度上对等离子体进行约束，极大降低了逃逸的风险。”

他通过超级计算机对这一设计进行了大量的模拟和优化。

超级计算机的强大计算能力，能够在极短时间内模拟出等离子体在不同磁场条件下的运动轨迹，从而帮助李卫东找到最优的磁场配置。

经过反复的计算与模拟，他最终确定了螺旋磁场的最佳参数。这个设计将能够让等离子体在高温下保持极高的稳定性，避免了以往托卡马克装置中常见的失控问题。

接下来，李卫东将目光转向了等离子体的加热系统。

要让氘和氚发生聚变反应，必须将它们加热到上亿度的高温。现有的托卡马克装置主要依靠外部磁场加热，但这种方法的效率并不高。

李卫东决定采用一种双重加热系统。

设计了一个由中性束注入器和射频加热系统组成的混合加热装置。

中性束注入器能够将高能粒子直接注入等离子体内部，从而实现高效加热；射频加热系统则通过电磁波对等离子体进行二次加热，进一步提升温度。

“我们必须提高加热效率，”李卫东一边设计一边自言自语，“只有足够的高温，才能让聚变反应达到自持状态。” 此外，为了确保燃料的持续供应，李卫东还设计了一套动态燃料注入系统。这套系统能够根据等离子体的消耗情况，实时将氘和氚注入反应堆中，确保反应的持续进行。