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第三十二章 天才少年的脑洞(一)

    很多人,表情严肃却带着一丝笑惬看着大屏幕上的仙童在侃侃而谈。

    “不搞可控核聚变反应堆的原因,除了因为我实在太穷了,真的折腾不起那些昂贵的试验设备和材料,还因为我发现就目前的条件下,我们根本不具备可控核聚变反应堆实现的条件。”

    “在宇宙中,恒星是唯一已知的核聚变反应实物,核聚变的实现条件,只有在恒星条件下才能实现,超高压和超高温,这都不是在普通行星层面上能实现的,即便是目前已知的最小的恒星J0523,其质量只有太阳的7.21%,但它的体积也相当于太阳系内最大的行星木星的直径大小,相当于地球的几百倍,以我们地球目前的自然条件,想实现可控核聚变实在是有些困难。然而核裂变就不同了,经过几十年的发展,核裂变反应堆已经相当成熟,无论是应用成本还是安全成本,完全在可接受的范围内。所以我就想,能不能改进现有核裂变反应堆,实现更加低廉和更加安全的应用条件。”

    “当前核裂变反应堆的两大缺陷,一,作为核燃料的铀矿石,在地球上的储量并不多,且分布很不均匀,二,核裂变会产生持续的放射性污染,燃烧后的核乏料,放射性污染将会持续很多年。为了避免放射性污染,就不得不投入更高的成本建设安全防护装置,提高核电站选址的经济成本,那么,决定了,解决掉这两个问题,核裂变反应堆电站就是非常理想的电能来源了。”

    “你是怎么想的,又是怎么做到的呢?”视频里,邓专家笑眯眯的问道。

    “邓伯伯,你告诉我,为什么到现在为止,核裂变反应堆的燃料,都要选择铀作为能源呢?”仙童反问道。

    邓专家似乎噎了一下,停了一会儿才喃喃的说:“因为铀是自然界已知的最重的元素,不,也不光是这个原因,是1938年奥拓.哈恩和F.斯特拉斯曼所发现的核裂变就是使用铀核完成的,然后人们才一直沿用着他们的发现,不断的试验不断的完善,最终演变成了现在的核裂变反应堆电站。”

    “也不仅仅是这样,从芝加哥一号堆以后,物理学家们和核专家们曾经做过无数的试验,人们发现原子核是由质子和中子构成,对于反物质而言,构成其原子核的则是反质子和反中子,这些构成原子核的粒子统称为“核子”,一个原子核所包含的‘核子’越多,其质量就越大,但人们发现,不同元素的原子核,其“核子”的平均质量却是不一样的。在已知的所有元素中,铁原子核的“核子”平均质量最低,而其它元素的“核子”平均质量则会随着原子序数的增加(原子序数比铁大)或减少(原子序数比6)而逐渐递增。这就意味着,原子序数低于铁的原子核发生核聚变,或者原子序数高于铁的原子核发生核裂变,都会出现质量亏损,而这些亏损的质量就会转变成能量,这可以通过爱因斯坦的质能方程式“E=mc^2”来进行描述。”

    仙童点点头,肯定道:“是的伯伯,我查阅了资料,要想满足低成本高产出的商业化应用,核燃料的选择必须具备几个条件;

    1、原子核要足够大:原子核所包含的“核子”越多,其本身的稳定性就越差,也就越容易发生核裂变,释放的能量也就越多,所以最佳选择就是元素周期表中的锕系元素。

    2、能够大量获取:锕系元素包括锕、钍、镤、铀、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘和铹等15种元素,其中只有锕、钍、镤、铀、镎和钚在自然界中存在,其他都需要高成本的人工合成。

    3、能够长期稳定地存在:锕系元素都是放射性元素,它们会自发地发生衰变,很显然,半衰期太短的元素是不适合用来作为核燃料的。

    4、能够进行自持式链式裂变,我们不可能一个一个的去掰开原子核,最好就是只需要提供第一步启动的步骤,然后核燃料就可以在不需要外界能量支持的情况下,持续地发生核裂变并释放出能量。

    5、核燃料的裂变过程必须是可控的、安全的,否则就变成了一个大炮仗了。

    由于以上条件的限制,在过去的80年里,人们别无选择的只能选择铀,只有它符合所有的条件,可是伯伯们,从现有科学理论上来说,任何比铁重的元素的原子核裂变,都是可以释放出能量的啊……科学技术的进步已经过去了80年,上个世纪40年代的科学技术下只能选择的铀,到现在未必就是最好的选择了啊,所以,我尝试了其他的元素作为核燃料,最终的设计成果就是它……‘灯芯’号,全世界第一座以非铀和钚等放射性元素作为核燃料的核裂变反应堆!”

    看到这里的时候,坐在最前面的一个老者,做了个示意的手势,暂停了画面的播放。他摘下鼻梁上的眼镜,取出一块眼镜布,慢慢的,仔细的擦拭着眼镜,此时,在下面的研究员们,则在互相的交头接耳,发出一阵“嗡嗡”的声音。

    “同志们,如果不是看到实物……”最前面的老者,他指了指另一块屏幕上的‘灯芯号’,“如果不是看到完整的运转记录,如果不是它确确实实的发出了电,听到这小家伙的话,我只会嗤之以鼻的当成是民科的痴言妄语,然而这小家伙,却是用一个自己造出来的原始的不能再原始的小‘灯芯’,结结实实的打了我们所有人的脸啊。呵呵,自古英雄出少年,此言诚不欺我啊!”

    “可是,我们研究室也在一直研究类似的方向,但所有的试图以其他元素取代铀元素的试验全部失败了,他是怎么做到的?”一个中年研究院站起来,发出了自己的疑问。

    “很好奇是吗?我也很好奇,这孩子是怎么做到我们这些人几十年都没做到的事情的?来,接着往下看……他很快就要为我们揭晓答案了。”

    “你是怎么做到的用其他元素代替铀元素发生核裂变并产生链式反应的?”视频里,邓老头同样好奇的问道。

    “用它啊”,仙童指了指那个静电约束核聚变装置,“虽然他产生的能量很小,但就在那一刹那的时间,核聚变是真真切切产生了,这能量在足够短的时间内作用在足够小的范围内,是可以突破原子核的核力平衡,使原本稳定的原子核破碎炸裂,产生核裂变,核裂变释放的自由中子再去破坏其他稳定的原子核,就产生了链式反应。”

    “原先的核裂变,是一个中子撞击铀235,破坏了铀235的核力稳定,使其变成非常不稳定的铀236,不稳定的U236再次分解为其他较小的原子核钡141和氪92以及多余的3个自由中子,你可以把它想象成一颗子弹击中一个兵乓球,在子弹的作用力下,乒乓球炸裂成较大的小块和3个高速飞行小的碎块,这个乒乓球的周围还有很多乒乓球,那3个高速飞行的小碎块击中了其他的乒乓球,其他的乒乓球产生一样的变化,这就是简单的核裂变链式反应过程。”

    “现在,我们不用子弹来撞击乒乓球,直接用核聚变产生的超高压力,将乒乓球炸碎,原本只能变成2个小块和3个碎块的乒乓球,在超高压力的作用下直接变成了无数小碎块,然后这些小碎块再去撞碎撕裂周围的乒乓球,核裂变链式反应也就如此成立了,而且,由于原子核破碎的更加彻底,消失的重量也更多,依据“E=mc^2”质能方程,获得的能量也就更大,这样,也就不用非得具有放射性且储量稀少的铀或者钚作为核燃料,选择合适的其他物质作为核燃料也就成立了,这是我的计算结果,都在这里了,花了好长时间呢……”

    老者再次暂停了视频的播放,画面停顿在了仙童写的满满一黑板的计算公式上,下面的研究员们使劲瞪大眼睛,想要看清楚。

    “人啊,掌握的知识越多,对于世界的认识就越多,世界对于人的禁锢也就越多,人总是根据自己掌握的知识和认知,认为‘这怎么可能’……如果告诉五百年前的人们,人可以飞到几百公里的高空,可以触摸到星星和月亮,他们的反应估计也是和我们一样吧……‘这怎么可能’,也许,只有未经污染的孩子,才可以尽情的释放想象力,突破禁锢我们的知识障……”

    老者慢慢的说着,自嘲的笑了笑,然后问:“那孩子,现在怎么样?”

    “已经回到了他父亲和姐姐的身边。”一个中年人回答道。

    “安全吗?”

    “之前军方已经在他住的小区周边放了一个连,一方面秘密的保护着他,另一方面也是怕他不小心无意中又搞出什么危害公共安全的事情来,现在已经升级成了警卫营,安全方面,问题不大。他还没有引起其他眼睛过多的注视,低调才是最好的保护色。”

    “还不够,要继续加强对这孩子的保卫力量,但不要过多的打扰到他,像这种天才,是可以改变当前的世界格局,甚至是改变历史的,一定要特别加以重视。”

    “明白,首长!”