从首都回来的第二天,周衍就一头扎进了“天工”实验楼的负三层。
他甚至没有回无限科技总部的办公室坐一坐,也没有去听任何关于颁奖典礼后续舆论反响的汇报。
那些东西,对他来说,已经彻底翻篇了。
他的全部注意力,都集中在了面前那张被红色标注和数学符号铺满的超导磁约束场拓扑结构图上。
“天工”实验楼负三层的空气里弥漫着一种极其微弱的金属气息,那是超导线圈材料在恒温环境下挥发出的特有气味。
对普通人来说或许毫无感觉,但对周衍而言,这股气味就像是战场上的硝烟,令人亢奋,令人专注。
银白色的环形核聚变实验装置原型,安静地矗立在实验室正中央,如同一颗沉睡的心脏,等待被唤醒。
周衍盯着它看了很久。
然后坐下来,继续推演。
接下来的整整一个月,周衍几乎没有离开过“天工”实验楼。
他每天的作息极其规律——早晨六点起床,七点进入负三层实验室,一直工作到凌晨一点。
吃饭是助理送到实验室门口的,他有时候会在推演到关键节点的时候,完全忘记去拿。
秦峰和助理轮流在实验楼一层值守。
他们不敢打扰周衍的工作节奏,但又必须确保他的基本生活需求不被忽略。
“又忘了吃饭。”秦峰看着门口安静放了两个小时、已经凉透了的餐盒,无奈地摇了摇头。
“给他热一份新的,等他出来的时候直接递到他手上。”
在这一个月的时间里,周衍的推演进度以一种惊人的速度推进着。
关于等离子体约束的核心难题,磁场拓扑结构的优化设计,在他的脑海中已经形成了一个极其清晰的框架。
周衍坐在工作台前,右手几乎没有停歇过。
面前全息投影上的图纸已经换了第九版,每一版都比上一版更加精细、更加复杂。
偏微分方程组从三行扩展到了七行,约束磁场的拓扑结构从单一的托卡马克变体,演化成了一种融合了仿星器特征的全新混合构型。
这种构型在蓝星上从未有人提出过。
因为它需要的磁场精度,远远超出了传统超导线圈所能实现的极限。
但周衍手里有兜率宫。
那座悬浮在同步轨道上的星际冶炼厂,能够在零重力和超高真空的极致环境中,制造出晶格完美度接近百分之百的超导材料。
用这种材料绕制的磁约束线圈,其磁场均匀度和响应速度,将比蓝星地面工厂生产的同类产品高出整整两个数量级。
这就是他敢于在国家会堂上放出那番话的底气。
不是狂妄,是计算。
每一句话的背后,都是精确到小数点后六位的数值模拟支撑。
“玄穹。”
“在。”
“把上次模拟的等离子体湍流抑制方案再跑一遍,这次把磁场梯度的径向分布函数换成我刚推导出的新版本。”
“收到。新方案已载入,开始运算。”
全息屏幕上,一团代表着超高温等离子体的炽白色光球开始在虚拟的环形约束腔内旋转、翻涌。
无数条代表磁力线的蓝色丝线从四面八方收束而来,将那团暴烈的等离子体牢牢地禁锢在环形腔体的中心。
周衍死死地盯着那团光球的边缘。
在之前的版本中,等离子体的边缘湍流会在约束时间达到八秒后开始剧烈增长,最终导致约束失败,等离子体撞击第一壁。
这是所有托卡马克装置都面临的老大难问题——边缘局域模,简称ELM。
蓝星上的物理学家们为了解决这个问题,前前后后折腾了几十年,提出了上百种方案,但没有一种能够彻底根治。
而周衍的新方案,采用的是一种完全不同的思路。
他不是去“抑制”湍流,而是去“引导”湍流。
通过在磁场梯度的径向分布中引入一组特定频率的微扰动,让边缘湍流以一种可控的、持续的小幅度脉动方式释放能量,而不是积蓄到临界点后一次性爆发。
这就像是在一座即将溃堤的大坝上,不是去加固堤坝,因为水压总会继续增大。
而是在堤坝上有序地开凿无数条细小的泄洪渠,让洪水以可控的方式持续排出。
达到永远无法积蓄到溃堤的程度。
简单,但绝妙。
简单到蓝星上的物理学家们会拍着大腿说“我怎么就没想到”,绝妙到只有站在周衍那个高度的人,才能看到这条路径的存在。
“运算完毕。”
玄穹的声音响起。
周衍的目光瞬间锁定了屏幕上的关键数据。
等离子体约束时间,稳定突破十五秒。
在整整十五秒的约束过程中,边缘湍流始终维持在一个极低的、可控的水平,没有出现任何突变或爆发的迹象。
第一壁材料的热负荷峰值——仅为之前方案的十七分之一。
净能量输出Q值——12.7。
周衍的眼睛微微眯起。
12.7。
远超临界值10。
这意味着,如果这个模拟结果能在实际的原型堆中得到验证,那么每投入一份能量去维持聚变反应,就能得到12.7份的能量输出。
扣除掉各种工程损耗和系统自身的能耗,净输出仍然是极其可观的正数。
这不是实验室里的“昙花一现”,这是可以持续稳定运行的、真正意义上的能源输出。
“可以了。”
周衍放下了手。
他靠在椅背上,深深地吐出一口气。
理论模型的最后一块拼图,刚刚被他亲手放了上去。
从等离子体加热方案,到磁约束场的拓扑结构设计,再到第一壁材料的选型和边缘湍流的控制策略,所有的理论推演,全部完成了。
但他知道,接下来才是真正的硬仗。
理论再完美,也只是纸面上的东西。
要把它变成现实,需要的是工程实现。
需要用真实的材料,建造出真实的装置,注入真实的燃料,然后点燃一团真实的、温度高达一亿度的等离子体。
而这一切的前提是——材料。
大量的、特殊的、只有在太空环境中才能冶炼出来的顶级合金材料。
第一壁所需的抗中子辐射复合合金,超导磁约束线圈所需的超高纯度铌钛合金和铋锶钙铜氧化物超导体,偏滤器所需的超高熔点钨铼合金……
这些材料的原料,一部分可以从月球矿区获取,但更多的、更稀缺的那些。
特别是铂族金属催化剂和特定的深空稀土同位素,只有从小行星带才能弄到。
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