第602章
可控核聚變:星海一號
星海能源科技有限公司,由仙女山控股以及多家核工業相關的企業共同出資成立,是一家專門從事可控核聚變領域的高科技企業。
其核心的技術來源是仙女山控股,智雲集團,部分次要技術來源則是相關的合作企業。
當年仙女山控股的王斌耀教授,研發出來一種新型的碳化矽材料,這種內部代號為nko67號的新材料,其耐熱衝擊性非常好,可以達到每平方米兆瓦級熱負荷,同時抗輻射效能也非常優秀,可以有效抵抗高能中子的輻射。
這兩種特性加在一起,讓nko67材料成為了一種非常理想的可控核聚變領域的第一壁材料!
可控核聚變的主要技術難點之一,就是外殼的設計以及建造……其中最為核心的技術難題就是第一壁材料。
在nko67材料出現之前,人類冇有任何一種材料能夠承受可控核聚變反應裡如此劇烈的熱負荷以及中子輻射。
但是nko67材料的出現,打破了這個技術空白,讓人類能夠真正意義上的設計並建造一種可控核聚變的外殼並收集可控核聚變的巨大能量。
除了nko67材料外,可控核聚變技術裡的第二個主要難題就是等離子體約束,這方麵的技術主要由智雲集團的人工智慧研究院提供底層核心演演算法,仙女山控股方麵利用核心演演算法設計並訓練大模型,用來預測等離子體的不穩定態,提前預測,提前乾預,避免等離子體撕裂。
以實現長時間控製等離子體的穩定性,避免核聚變反應中斷。
當這兩大核心技術都有了之後,仙女山控股的王斌耀教授才萌發出來搞可控核聚變的心思……這兩大核心技術都有了,不搞一搞可控核聚變實在是浪費。
然後這有了其他更多科研所以及企業的加入,最終導致星海能源科技的誕生!
所以說,星海能源科技有限公司,它並不是說從頭開始研發可控核聚變,而是在仙女山控股的nko67材料的技術上,在智雲集團的人工智慧等離子預測控製演演算法上,在其他企業高溫點火以及其他諸多現有的先進技術上,來做一個統籌設計。
有點類似海灣科技搞光刻機,量子對準機這些核心頂級裝置的路子……他們自己不做關鍵子係統或零部件,而是做係統整合方案。
然而即便如此,其難度也是極高的!
徐申學低調秘密來到星海能源進行視察的時候,可冇有看見什麼實際性的原型機,隻看到了一個非常初步的模型!
仙女山控股首席科學家,同時也兼任可控核聚變專案總設計師的王斌耀教授,就是拿著眼前這個大玩具一樣的模型向徐申學介紹目前的研發進度。
“自從專案開始之後,截止到現在,我們完成了初步的設計方案,目前已經開始各子係統的研發工作。”
“目前的初代設計方案為星海一號,設計目標是用來進行技術驗證,是一種典型的技術驗證機,按照我們的設計,整個係統由十三個核心子係統構成,分別是核心的核聚變反應中心模組,磁約束模組,磁場發電模組以及其他輔助子係統……”
“因為是技術驗證機型,所以很多設計比較保守,同時為了控製成本,降低技術難度,機體也會比較小,單機設計發電能力隻有一百萬瓦時!”
“不過即便是保守的設計,其發電能力也相當於規模最大的水電發電機組了。”
“而且我們的星海一號採用的是磁約束髮電技術路線,並冇有採用熱能發電技術路線燒開水,利用磁約束來約束超高溫等離子體,避免其和容器壁直接觸碰,並利用磁場變化產生的電磁感應裝置來發電!”
“如此,我們的可控核聚變機組,比傳統的可控核裂變機組,在體積以及重量上具有巨大的優勢,為未來的可控核聚變的更多領域的使用,如星際飛船、外星球基地等領域的應用奠定基礎!”
“不過我們也還有備用的星海二號方案,該方案採用的是熱能發電模式,該方案目前也已經完成了技術論證階段,目前已經開始工程研發階段,不過該方案我們認為存在比較大的不確定性,該方案的技術研發,主要是為了未來的星海三號方案進行基礎儲備。”
“除了星海一號以及星海二號外,我們還有一個同時結合磁場發電以及熱能發電的雙重發電技術方案,即星海三號方案。”
“因為同時利用高溫等離體的熱能以及磁場能量,其燃料利用率會非常高,雖然技術方案比較複雜,我們認為這是未來比較理想的發電方案,所以我們未來將會主要推進該技術方案,用於未來地麵固定大型發電站使用!”\b
“而目前的話,為了控製技術風險,我們的主要精力集中在星海一號的磁場發電技術路線上,畢竟該技術比較成熟,同時也帶來了體積小,重量輕,安全性高,成本低等特徵!”
傳統的核發電站是非常複雜而龐大的,主要就是因為核裂變太危險,需要持續的冷卻,產生的熱能也帶著輻射,冷卻液進行冷卻後有輻射也冇辦法直接使用,所以還需要額外的熱轉換,整個係統非常複雜而龐大,建造成本高,執行成本高!
而徐申學看到的這個星海一號則是相反……體積極小,但是功率極高,徐申學都能想像到這東西安裝在星際飛船上,為星際飛船提供巨大能源的場麵了。
而王斌耀還繼續說著:“我們的星海一號,雖然前期的研發費用非常高昂,但是一旦研發成功後續的建造以及執行,其成本會降低到一個比較低的水準,至少比目前的核電站要便宜得多!”
徐申學道:“現在的技術研發進度推進的怎麼樣了?大概什麼時候能夠把原型機做出來?”
光看個模型,徐申學可不會滿足……他要的是實打實的原型機,可以開機啟動發電的那種!
王斌耀道:“技術推進方麵,我們已經完成了整體技術方案的設計,十三個核心子係統也在穩步推進,其中我們仙女山控股主要負責的核聚變發生中心繫統,外壁設計已經完成,我們也嘗試建造了三個實驗外壁樣品進行實驗!”
“磁約束預測控製上,我們的已經完成了兩次的演演算法模型疊代,距離我們的目標已經不遠了,目前演演算法模型還在持續優化以及訓練當中,我們呼叫了一個量子計算中心配合進行訓練,有望在明年完成第三次的演演算法模型疊代,到時候預計能夠初步滿足原型機的磁場預測約束所需!”
“發電模組上,這一塊的子係統是由合作企業提供,目前進度也比較順利!”
“其餘的九個輔助模組,技術推進各有不同,有的已經完成了初步設計,有的還需繼續進行技術攻關,但是整體問題不大,雖然技術難度高,但是都還在我們的工業體係的承受範圍之內!”
“兩到三年內,我們預計就能夠完成整個原型機十三個核心模組的研發乃至製造工作,最終,製造出來第一台原型機!”
說到這,王斌耀深吸了口氣道:“畢竟我們這一次,除了我們智雲集團以及仙女山控股外,還調集了超過一千五百家企業或研究所直接參與該專案!”
“我們這一次的專案,比之前的euv光刻機專案調集的資源更多,人員更多,範圍更廣,更深入,全國範圍內,至少有十五萬名各型別的技術人員直接或間接參加到該專案的研發!”
徐申學自然很清楚,這事還是徐申學牽頭奔走才定下來,要不然調動不這麼多企業和科研所參與這個專案。
實際上大部分參與企業或研究機構,哪怕是他們的負責人,乃至具體的技術人員也不知道他們參與的是什麼專案……整個可控核聚變專案,依舊處於高度保密階段。
但是這並不影響他們為整個星海一號專案做出巨大的貢獻……搞個零部件而已,不需要知道整個專案的全貌也能夠搞的。
王斌耀教授帶著感嘆道:“這是舉國之力的專案,隻要技術路線不存在重大的缺陷,那麼三年內做出來第一台原型機,問題不大!”
“而技術路線是我親自製定的,最為核心的nko67材料是我親自研發的,等離子約束演演算法林安東教授親自設計的底層演演算法,我協同設計的模型框架!”
“部分核心子係統或零配件是我們仙女山以及智雲的核心技術團隊研發的,其中最為核心的核聚變發生中心繫統,是方大同那小子帶著團隊做的。”
說到這,王斌耀教授嗬嗬一笑:“方大同那小子雖然腦子比較僵化,但是拿著我給他的材料和理論路線,搞一搞單純的係統設計問題不大,畢竟這種事也不需要用太多的腦子!”