陳奕和李婧怡走進食堂,趙宇、楚簫幾人已經坐在了他們常聚的那張長桌旁。
看到兩人出現,幾人眼睛都是一亮,連忙招手讓他們過來。
“奕哥!婧怡!你們可算回來了!”
楚簫推了推眼鏡,關切地問,
“這段時間你倆跑哪去了?一點訊息都冇有,可急死我們了。”
陳奕和李婧怡相視一笑,陳奕拉開椅子坐下,語氣輕鬆地解釋:
“回了趟燕京,處理點私事。讓大家擔心了。”
幾人見他們不願多說,也很默契地冇有追問。
秦璐用筷子戳著碗裡的米飯,歎了口氣,臉上帶著煩躁:
“唉,這疫情鬨的,真是煩死了!感覺哪哪都不順,咱們專案也卡殼卡得厲害。”
陳奕拿起勺子,一邊盛湯一邊安慰道:
“好了,璐哥,彆想那麼多。國家已經在全力應對了,我們做好自己的分內事,就是對國家最大的支援。”
孫立接過話頭,眉頭緊鎖,顯然還沉浸在技術難題裡:
“奕哥,你們不在的這段時間,我們材料組主要精力都放在液態鋰的工程化應用上了。
目前初步構思是在第一壁頂部設計一個液態金屬分配器,實現均勻流場。
但最關鍵的結構材料和液態鋰的相容性問題,還有強磁場下的MHD效應,進展很慢,還在攻堅。”
旁邊的秦璐一隻手托著腮,另一隻手無意識地轉動著筷子,補充道:
“我們物理組和化學組這邊,主要精力在模擬氚的自持迴圈。
根據胖子提出的液態鋰或鋰鉛包層概念,超算模擬結果顯示,理論上確實可以實現氚增殖率大於1.05,甚至達到1.1,前景很好。
但現在問題是,包層具體結構冇定下來,所有的模擬都停留在紙麵,冇辦法進行實際實驗來驗證,卡住了。”
陳奕安靜地聽著,等大家都說完了,才放下湯勺,目光掃過眾人,沉穩地開口:
“材料的問題,我有些新的想法。等下午開會的時候,我們一起詳細討論。”
楚簫張了張嘴,似乎還想問什麼,但看到陳奕眉眼間那抹難以掩飾的疲憊,最終還是把話嚥了回去,隻是點了點頭。
午飯過後,眾人稍作休息。
下午一點半,陳奕準時出現在專案組的大會議室。
陳奕知道時間緊迫,冇有任何寒暄,直接走到前方的白板前,開門見山:
“各位老師,我們直接進入正題。首先討論第一壁液態金屬附著與約束的關鍵問題。”
他拿起黑筆,在白板上畫了一個簡單的示意圖:
“目前主流的思路之一,是利用多孔材料的毛細作用來約束液態金屬,形成穩定的麵向等離子體的‘液態壁’。”
他剛說完,坐在孫立旁邊的王景深就舉了下手,得到示意後起身說道:
“陳總工,關於這個思路,我們組之前進行過深入的模擬和初步實驗探討。
主要問題在於,在強中子輻照和高熱負荷的極端環境下,液態金屬與多孔基體材料的浸潤性會發生劇烈變化,導致毛細作用失效,液態金屬要麼被擠出孔道,要麼無法有效浸潤,最終導致結構破壞。”
陳奕點了點頭,似乎對這個問題早有預料。
他轉身在白板上那個多孔材料的結構旁邊,快速地畫了一個更細緻的分層結構,並標註起來:
“王工提到的問題非常關鍵。
我的想法是,在多孔材料的基體骨架表麵,預先製備一層超薄、連續、結構穩定,並且與液態金屬具有良好浸潤性的阻隔\\/引導塗層。
這層塗層的存在,可以主動調控液態金屬在多孔結構內的浸潤行為和穩定性,隔離中子輻照等對基體-金屬介麵的直接破壞。”
孫立聽到這裡,立刻從檔案夾裡抽出一份報告走上前:
“奕哥,你這個思路我們也嘗試過!我們試驗了新增氮化鉭以及其他幾種難熔金屬氮化物作為塗層材料。”
他將報告遞給陳奕,指著上麵的資料曲線,
“但是超算模擬和初步的高溫浸潤實驗結果顯示,效果都不理想,塗層要麼在高溫下與液態鋰發生反應,要麼自身在熱迴圈中開裂剝落,穩定性無法保證。”
陳奕快速瀏覽著報告上的資料和模擬影象,眉頭微蹙,隨即又舒展開來。
他抬起頭,看向孫立和王景深,一針見血地指出了問題的核心:
“問題可能不出在塗層設計本身,而在於液態鋰的純度。”
他用筆重點敲了敲白板:“你們實驗和模擬中使用的液態鋰,純度是多少?”
孫立愣了一下,回想道:“是99.9%的高純鋰。”
陳奕搖了搖頭,語氣肯定:
“不夠!對於核級應用,尤其是這種需要極端穩定介麵的情況,液態鋰的純度必須達到99.99%以上!
你們這99.9%的鋰裡麵,含有的鉀、鈣、鈉等微量雜質,在高溫和輻照環境下,會優先在介麵處偏聚、反應,極大地破壞塗層的穩定性和浸潤性!
必須進行進一步的高真空蒸餾提純,徹底去除這些活性雜質!”
“原來是這樣!”
孫立猛地一拍腦袋,臉上露出恍然大悟的神情,和王景深對視一眼,都看到了對方眼中的興奮,
“我們一直盯著塗層材料優化,卻忽略了原料純度這個基礎問題!
明白了,奕哥!開完會我們材料組立刻著手搭建高真空蒸餾裝置,製備4N級高純鋰進行實驗!”
困擾多日的技術瓶頸似乎找到了突破口,會議室裡的氣氛瞬間活躍了不少。
陳奕放下筆,目光轉向會議室裡的其他專家,尤其是物理和化學組的成員:
“好,關於第一壁材料的核心思路,我們先按照這個方向推進。
接下來,討論第二個關鍵難題——氚燃料的自持迴圈。
各位專家,對於基於液態金屬包層的氚迴圈,大家目前有什麼看法或者遇到了哪些具體困難?”
秦璐立刻坐直了身體,代表物理組發言,語速很快:
“陳總工,基於液態金屬包層,氚增殖的理論前景很好。
但工程上最大的挑戰有三個:磁流體動力學效應、對結構材料的腐蝕性、以及複雜的化學反應與滲透問題。”
她拿起自己麵前的筆記本看了看:
“目前,對於化學反應和氚滲透問題,我們初步的解決方案是,在包層係統內建立全覆蓋的惰性保護氣氛,並設計中間迴路進行隔離,讓參與核反應的液態金屬迴路與直接提取氚的化工迴路分開,降低風險和複雜性。但是……”
她頓了頓,臉上露出棘手的神色:
“對於MHD效應導致的巨大流動壓降、傳熱惡化、以及可能引發的流動不穩定性,還有高溫液態金屬對結構材料的長週期腐蝕問題,目前還冇有找到特彆經濟有效的解決方案。
如果強行抑製MHD效應,比如采用高電阻率的塗層或者分割流道,又會嚴重影響傳熱效率和氚的增殖提取效率,這是一個兩難的選擇。”