想要實現核聚變,實際上不單是溫度的問題,細分下來有三個基本條件。
溫度,密度,約束時間。
舉兩個簡單的例子來說明溫度和密度的問題。
第一個例子是人類的可控核聚變技術,一般認爲要將等離子體加熱到1億度纔可能實現穩定核聚變,因爲在地球大氣壓下,1億度的氘氚等離子體才能保證輸出能量大於輸入能量,反應也能自發維持。那麼5000萬度就不能核聚變嗎?不是的,5000萬度也能發生核聚變,只是反應強度或許只有1億度時候的百分之一,因爲越高的溫度原子核運動的越劇烈,融合的機率也越大,百萬度也會有核聚變發生,只是這個反應已經微乎其微了。
所以莫歌之前的努力說是沒有引發核聚變也不準確,只能說還沒有達到真正實用的地步,遠遠未能達到穩定核聚變的目標。
第二個例子是太陽,太陽的核心溫度只有1500萬度(當然這是推測,畢竟誰也沒進去過對吧),爲什麼它能夠維持核聚變?因爲太陽核心壓強很大,高達250萬個大氣壓!但是在地球上根本不可能實現這樣的高壓加高溫,所以現實的說莫歌也不可能走通這樣的路子。
還有一個就是約束時間的問題。
等離子體形態跟氣體似的,除了傳統的流體力學,還有非常複雜的電磁相互作用。在物理學衆多領域中,流體力學堪稱是最難搞的那一批了,看似簡單的問題,但就是難倒了現代科學發展至今的無數牛人。
而聚變就是“流體力學”+“電磁作用”+“極端條件”的統合,其行爲可以用詭異來形容,你認爲已經處理得好好的了,但是就一點點擾動等離子體就能瞬間翻臉。
能排除那所謂的“一點點擾動”嗎?幾乎不可能。氘氚聚變產物是氦,氦就屬於“擾動”,而且還是濃度不斷增加的氦,這對於整個系統的擾動非常嚴重。還有,額外的加熱裝置也會影響穩定性,陀螺不用鞭子抽,能自個兒轉嗎?這就相當於,既要鞭子抽,又不能影響陀螺的軌跡。
溫度、密度以及維持的時間,這三者必須滿足特定的條件,有個專有理論叫“勞遜判據”。滿足勞遜判據,聚變產生的能量就能維持引發聚變消耗的能量,聚變纔會持續下去,這就是所謂的聚變點火。
以託卡馬克爲例,設定的1億度1000秒的目標就是聚變點火條件,過了這個目標,聚變就會持續反應而不再需要外界輸入能量。
但是即便聚變能夠持續了,也依然得考慮擾動的問題,任由不利因素不斷累加,那點燃的聚變反應最終引發核爆炸都是很正常的事。
其他當然還有許多問題,比如就算整個等離子反應體被束縛在磁場中,反應過程中產生的中子輻射可不會受到磁場影響,必然會對裝置內壁產生破壞,這既是核聚變的最主要能量輸出方式,也是破壞聚變設備穩定的一大殺手。
另外就是人類超導材料只能在零下200多度才能實現超導,那就是內外一個零下200度,一個零上1億度的問題,想想都能頭疼死。
當然對於目前的莫歌來說,其實都還沒能走到真正點燃聚變火焰的地步,諸多的後續問題自然就更談不上了。
而且諸如中子輻射和超導之類的問題,其實以他泰坦巨獸能夠直接利用輻射能的體質和超導筋絡的存在,反而纔是最不需要擔心的問題。
所以目前難題依然集中於如何才能真正點燃聚變火焰。
不管莫歌如何努力,總是達不到想要的溫度和密度。
這似乎是因爲他所能產生的磁場終究還是不夠強,畢竟磁場的強弱可以通過各種方式,決定被束縛在內的等離子體密度和溫度的上限。
雖然以他單憑自身能力來完成核聚變試驗有很多限制,比如某些常用的等離子體加熱方式他就沒有那個條件完成,但是原本莫歌對此還是有些信心的,因爲以基多拉的電能轉化爲基礎,以超導筋絡爲載體,在輔以來自於阿拉奇蟲族的超功率脈衝電壓能力,能夠產生的磁場強度簡直超乎想象。
然而可控核聚變這種技術,也同樣是一件超乎想象的事。
莫歌完全可以肯定,他所製造出來的等離子反應體的溫度已經遠遠超出了電漿炮的等離子球,畢竟前者只是特殊氣體的徹底電離罷了,以氫氣爲例的話徹底電離就是幾十萬度,遠遠達不到核聚變所需的上億度高溫。
所以電漿炮的最寶貴之處在於形成超穩定狀態的等離子體球,相比溫度的話連核聚變的邊邊都摸不到。
以此推論,以電漿炮原理給核聚變等離子反應體加熱更是不可能的,同時由氫元素和其同位素組成的反應體也不能允許這種同樣屬於等離子體的雜質進入,那隻會導致整個反應徹底成爲一灘“渾濁的冷氣”。
難道這條路就真的走不通了?
經過幾個月的試驗,留下了一地各種型號的奇怪裝置之後,莫歌最終發覺自己似乎一無所獲。
當然這麼說也不準確,知識的獲取和實際動手的實驗都是非常寶貴的財富,也能給他帶來不少啓發,對他往後的電磁方面應用也是極有好處。
就比如磁性約束技術其實也能用於他原本的電漿炮能力,雖然不可能改變電漿炮本身的物質基礎,但是通過內斂磁場的壓縮,他卻能把等離子球的密度再升一個臺階,從實際試驗效果來看,不僅穩定程度進一步提升,就連內部溫度也得到了長足的發展。
威力顯然比起原版更勝一籌,在面對大多數物質阻攔的時候,也能更多產生融穿效果而不是原本只要足夠數量的異形戰兵就能引爆的狀態,至於溫度提升了多少,這個就不好說了,反正原本的電漿炮就已經是無物不融了。
然而這種邊邊角角的提升顯然不能滿足莫歌的需求,所以他決定走別的路子試試。