第10章 驗證思路
又和劉建為教授聊了一會,陳懷楚便告辭離開,回到了自己的辦公室。
坐在自己的位置上,陳懷楚陷入了沉思。
在他接下等離子體加熱的研究后,楚默勸他放棄,而劉建為教授這個提議者話里話外也是勸他不要死磕,遇到無法處理的問題就及時收手,而同組里的其他人研究員也都紛紛不應(yīng)聲,由此可見,等離子體加熱確實是一個很大的難題。
陳懷楚也知道很難,不是一般的難!
需要解決的問題實在太多了。
眾所周知,磁約束核聚變首要就是利用線圈產(chǎn)生磁場,將帶電的原子核約束在一個有限的空間里,并控制約束時間這一因素,再通過其他方式對等離子體狀態(tài)的原子核進行加溫和加壓,在這個過程中,原子核會互相碰撞產(chǎn)生排斥力,而溫度的提升,則是產(chǎn)生動能,使得兩個原子核對撞形成新的核力,最終結(jié)合到一起,由氫核產(chǎn)生氦核。
而在這個過程中,溫度是首先。
想要實現(xiàn)氘氚反應(yīng)聚變,需要在一到兩億度的區(qū)間,可提高溫度就會迎來一系列的麻煩。
首要的問題便是怎么把等離子體原料打進去,緊跟著又該怎么形成等離子體,怎么對其進行加熱,怎么維持加熱的穩(wěn)定性,被加熱后怎么約束,約束后怎么保障被約束過程中對氣壁產(chǎn)生作用,運行時又該怎么通過技術(shù)去診斷等離子體在里面的狀態(tài)。
在不同的溫度和密度下,約束的手段都是不同,一系列的難題都需要解決。
這就比如開車,看似只需要踩油門就能走,但若想安全駕駛,從始發(fā)地到達目的地卻需要考慮很多因素,比如前方道路是否有拐彎,路口是否有行人會沖進來,是否有紅綠燈等等,只有把這些問題克服,才能安全抵達。
而除此之外,升溫還會對材料形成新的考驗。
等離子體加熱的溫度越高,問題就會迎來十倍甚至百倍的難度,尤其是材料,能否承受得住更高溫度的等離子體碰撞。
在高溫狀態(tài)下,每運行一秒、兩秒、三秒、四秒甚至是五秒,時間越長,材料受熱也就越嚴重,高溫狀態(tài)下很容易就會導(dǎo)致材料達到臨界點承受不住熱流沖擊而不穩(wěn)定,不穩(wěn)定就會出現(xiàn)雜質(zhì),雜質(zhì)會與等離子體不兼容。
值得一提的是,等離子體運行過程中,其實就像是一個氣泡,也就是等離子體泡,在這之中會形成等離子體電流,有橫向和縱向之分,兩者糾纏會形成麻花狀的形態(tài)運行,如果以切面去看,會發(fā)現(xiàn)有很多層,像是洋蔥一樣一層套一層。
等離子體泡很脆弱,一旦有雜質(zhì)摻雜進來,就會導(dǎo)致等離子體會破裂,從而影響到聚變失敗,嚴重些還會導(dǎo)致內(nèi)壁融化,整個系統(tǒng)都損毀掉。
簡單的來說,加熱看似只是升溫的問題,但考驗的不僅僅只是加熱系統(tǒng),而是整個EAST裝置。
這就像是運動員跑步,在冬天跑步是一個狀態(tài),在夏天跑步是另外一個狀態(tài),跑十分鐘是一個狀態(tài),跑一個小時又是另外一個狀態(tài)。需要考慮到身體素質(zhì)是否足夠、鞋子合不合腳、跑道適不適合等方方面面的問題。
而陳懷楚所要面臨的,就是這些問題。
對于尋常人來說,莫說是研究,哪怕只是想一想,都要頭疼不已。
不過陳懷楚卻并未被嚇到。
正如他和楚默所說的那樣,EAST存在的意義,就是探索未來反應(yīng)堆運行所需的條件。
可控核聚變,從來都不僅僅只是為了單純的發(fā)生聚變,也不只是單純的造一個裝置當擺設(shè),而是要發(fā)電,要產(chǎn)生能源。
既然是懷揣著這樣的目標,那提高溫度,提高約束時長,攻克這期間所面臨的眾多難題,就總是要有人去做,總是要有先行者去嘗試。
既如此,那為什么不是自己?
當然,陳懷楚也深知,這必然是一個極為艱難的過程,以自己的力量根本就無法完成,可好在的是,他并非是一個人。不提等離子所的這些同事們,整個國內(nèi)還有其他的研究所,還有很多強相關(guān)行業(yè)的研究人員,他們都在實現(xiàn)可控核聚變的道路上努力著。
……
接下來的時間里,陳懷楚便一直泡在實驗室里,觀察記錄EAST的各項數(shù)據(jù)。除了吃飯睡覺,便是不停的測試運行,從早上八點一直到晚上甚至是凌晨一兩點。
最多的時候,一天能做一兩百次測試。
而在這些測試的過程中,陳懷楚不斷的優(yōu)化系統(tǒng),不斷的優(yōu)化方法,不斷的實驗,去觀察在不同參數(shù)點下的運行狀態(tài)。
他這樣瘋魔的狀態(tài),讓同組的其他人都頗為有些擔心。
“師兄,懷楚這都持續(xù)一個多月了,每天早八晚十二的,真沒問題嗎?”又一天早上,楚默帶著同組的人來到實驗室,不出意外看到陳懷楚的身影時,同組的研究員周志深忍不住說道。
“是啊,真怕他身體吃不消,做研究也不是這樣的做法�!�
“這也太卷了吧!”
其他組員也都咋舌不已。
“師兄,要不你勸勸他吧,不能一直這樣下去�!敝苤旧钣行⿹牡恼f道。
楚默搖了搖頭:“沒用的。他現(xiàn)在的狀態(tài)我很清楚,跟我當初寫畢業(yè)論文一樣,整個人都陷進去像是瘋魔一樣,誰勸都不聽,必須得自己走出來才行�!�
“可是這什么時候是個頭��?”周志深搖頭道:“等離子體加溫,哪是那么容易的,根本不是短時間能出成果的。”
“師兄你得多多關(guān)注他的狀態(tài),一旦情況不對,就強制讓他休息休息,可別累倒在研究室里了�!逼渌M員也是說道。
“我心里有數(shù)�!背c點頭。
幾位組員沒再繼續(xù)說,忙著自己的事情去了,而楚默則是想了想,來到了高鐵上,走到陳懷楚的身邊。
陳懷楚目不轉(zhuǎn)睛的盯著屏幕,時不時還在用手中的本子記錄著數(shù)據(jù),楚默走到他身邊都沒注意到,直到拍了拍肩膀,這才回過神來。
“師兄你來了?”陳懷楚看了看楚默,說道:“我最近已經(jīng)基本掌握了EAST裝置的各項數(shù)據(jù),并且這段時間跟著實驗,有了一些想法,你有沒有時間,幫我琢磨琢磨,看看這個思路對不對�!�
“有思路了?”
楚默本來還想勸勸他,一聽這話,頓時來了興趣:“你說說。”
“是這樣的,你看這個數(shù)據(jù)還有……”陳懷楚翻動著筆記本:“還有這個,這兩項數(shù)據(jù)有明顯的特征,如果對應(yīng)性的做一些調(diào)整,應(yīng)該可以對提升約束時長有幫助�!�
“這兩個數(shù)據(jù),應(yīng)該是等離子體的落點……有點意思,讓我想想�!背嗔巳嘞掳�,又立馬拿出自己的筆記本,當場驗算了起來,過了一會后,他站起來,有些高興的說道:“確實有可行性!行啊懷楚,這么短的時間你就上手了,下次在會上,你可以和老劉提出來試試�!�
“我也是這么想的!”陳懷楚高興的說道。
沉浸實驗了那么久,總算有可能對等離子體約束產(chǎn)生一定的幫助,讓他也很是激動。
“不過,這和你的研究方向不一樣吧,你不是著重在于升溫嗎?”楚默反應(yīng)過來。
“這只是練手,在驗證我的思路!”
陳懷楚說道:“如果我這個思路當真在實驗中有效的話,那就證明我的想法是對的,接下來只要通過不斷的實驗得到數(shù)據(jù),就能逐漸完善!”
他此刻的心情很是興奮,說出這些話的時候,整個人都眉飛色舞了起來。
楚默同樣是科研工作者,自然知道這是什么狀態(tài),因此由衷的祝福道:“恭喜你!”
“也多虧了師兄你的幫助,我才能這么快上手!”陳懷楚真誠的道謝。
這倒不是陳懷楚客氣,實際上這段時間他每天都泡在實驗室,從早上八點一直到晚上十二點甚至是凌晨兩點,不斷的記錄數(shù)據(jù),而楚默也經(jīng)常來,忙完自己的工作后就會幫他驗證。
可以說,他能進步這么快,離不開這位師兄的幫助。
“這就見外了,咱們都是志同道合的同志��!”楚默笑了笑,隨后拉著陳懷楚的胳膊:“走,我?guī)闳ヒ娎蟿�,讓他召集組員開會!”
到了劉建為的辦公室后,陳懷楚講了自己的想法,楚默也在一旁給予了肯定,劉建為聽了后也大感意外,但還是決定召開小組會。
會上,陳懷楚又詳細講述了自己的思路。在聽完之后,一眾研究員們都低下頭演算思考了起來。
過了片刻,地中海王教授抬起頭:“不錯的構(gòu)思,確實有可行性,我覺得可以按照方案進行調(diào)整�!�
“我也覺得可以�!�
“數(shù)據(jù)上是無誤的,我贊成!”
其他組員們,也都在驗證過后,紛紛表示認可。
聽到大家的回答后,劉建為也是一錘定音:“既如此,那就按照這個調(diào)整方案來實施!”
十分鐘后,小組在劉建為的帶領(lǐng)下來到實驗室,對實驗裝置進行開機測試。
按照既定流程之外,陳懷楚的調(diào)整方案也在實驗中進行驗證,而所得到的結(jié)果也確實喜人,他的驗證方案經(jīng)過證實是正確的。
等離子體在同樣溫度下,約束時長被延長了三秒的時間。
當結(jié)果出現(xiàn)的那一刻,陳懷楚再也無法抑制內(nèi)心的歡喜,放聲大笑起來。
三秒,看似短暫,實際上卻已經(jīng)是極大的成績。
因為實驗有著很多不確定性,很多時候前期的演算和模擬雖然都很正確,可真當落在實處時,卻不一定會產(chǎn)生效果,說不定還會有反作用。
而陳懷楚這么短的時間里,就能提出有效建議,拿出正向的方案,可見是多么的不容易。
“啪!啪!啪!”
眾人都紛紛鼓掌,對陳懷楚的成績表示認可。
雖然他是剛剛進入小組的成員,但這段時間他的努力,眾人都看在眼里。
“小陳,做得好��!”劉建為也很高興,笑道:“希望你再接再厲,爭取拿出更大的成果!”