當然,托克馬克裝置也有很大的缺點。
托克馬克裝置需要通過歐姆變壓器來啟動等離子體電流,需要考慮扭曲膜、磁麵撕裂、電阻壁膜等等問題,而這些缺點又導致托克馬克裝置容易破裂、不穩定,能夠實現一分鍾、100秒都算是不錯的了,想要在此基礎上取得重大突破,是非常困難的。
也因此,一批科學家們就搞出了仿星器,這仿星器與托克馬克裝置不同,它是一種外加有螺旋繞組的磁約束聚變實驗裝置。它由一閉合管和外部線圈組成,閉合管呈直線形、“跑道“形或空間曲線形。常見的仿星器具有兩對或三對螺旋繞組,前者磁麵形狀類似於橢圓,後者則近似於三角形。相鄰螺旋繞組中通以大小相等方向相反的電流,螺旋繞組產生的磁場和縱向磁場合成後,磁力線產生旋轉變換,因而能約束無縱向電流的等離子體。
仿星器最大優點就是能夠連續穩定運行,它不需要像托克馬克裝置那樣通過歐姆變壓器來啟動等離子體電流,也不需要考慮扭曲膜、磁麵撕裂、電阻壁膜等等問題,相當於把技術難度轉嫁到了工程難度上。
因此,很多科學家們認為,仿星器可能是最適合未來核聚變電廠的類型。
在國際上,也因此形成了兩大流派,一個是以俄國、華夏為主的托克馬克裝置流派,一個是以德、日為主的仿星器流派。
而目前國際上來看,仿星器所取得的實驗參數已經優於同等規模的托卡馬克,由於非軸對稱係統的自由度大於軸對稱係統,仿星器中可能的磁場配置遠多於托卡馬克。
當然,仿星器也並非完美的,它也有很大的缺點,仿星器的缺點是高水平的新經典輸運,線圈和線圈支撐結構的製造和組裝複雜。
對於仿星器而言,始終不斷追求改善超導材料,寄希望於研究出一種能夠在常溫下,或者至少在不那麽極端的條件下就能夠實現超導的材料,從而製造更大的人工電磁場來對等離子體進行約束,從而解決仿星器如今麵臨的諸多問題。
秦元清實際上並不看好托卡馬克裝置,也並不看好仿星器裝置,道理很簡單,它們都誕生了半個世紀了,該研究的已經研究得差不多了,結果目前的成果並沒有實質性飛越。
假如寄希望於真的存在常溫超導材料,那麽別說是可控核聚變項目了,哪怕沒有可控核聚變,很多能源上的問題也能迎刃而解。
馬教授一怔,不過還是說道:“破而後立,搞一個全新的能夠利用磁約束來實現可控核聚變的裝置,也不是不行,不過工作量大、實現難度大!”
“而且就算研究出比托卡馬克裝置、仿星器還要先進的裝置,也隻是解決一小部分的問題,因為可控核聚變的理論領域,我們也基本上是一籌莫展!”馬教授道。
物理學中有一句名言,叫作多即不同。雖然等離子體的運動用麥克斯韋方程組就可以概括,甚至連量子力學都用不上,但整個體係中的粒子數目是個天文數字。這其中的困難,絕對是讓人頭皮發麻的。
“我想理論領域並不是問題,事實上我幾年前就說過,可控核聚變理論方麵已經解決了,欠缺的隻是相關領域技術的發展和夯實,我之所以這個時候提出推動可控核聚變技術,就是因為目前來說,目前我們華夏初步具備實現可控核聚變的基礎!”秦元清淡笑道。
他知道馬教授口中的理論領域的問題是什麽,無非就是裝置中的離子體運動,其離子體運動是非常複雜的。
就像是流體力學一樣,我們雖然知道基本方才是納維-斯托克斯方程,但是其產生的湍流現象卻是物理學界兩百年來都攻不下來的大山。
湍流現象並非一般流體的專利,等離子體同樣會產生湍流現象。而且因為有外磁場的存在,等離子體的湍流,會比一般流體的湍流現象更加複雜,更加難以預測。
由於無法從理論上做出解釋,就沒辦法從“第一性原理”出發,找到一個簡潔的模型去預測等離子體行為。
所以很多時候,研究人員在對等離子體進行“診斷”時,隻能像研究流體湍流時那樣,構建一些唯像模型來幫助研究。
但是這些讓物理學家們傷透腦筋的問題,對於秦元清而言,早在幾年前就解決了,甚至他連模型都建立好了,隻是沒有公布成果而已。
在場的專家,麵麵相覷,可是看到一臉淡笑、充滿著自信的秦元清,他們卻偏偏不敢提出質疑。
因為很簡單,秦元清是當今世界上最偉大的數學家、最偉大的物理學家!穀
要麽不說話,一說話就代表著權威!
想要反駁權威,就得經過一係列研究、掌握千真萬確的證據,才能反駁權威。
“在此的技術專家,基本上是從事核物理研究與應用的作家,你們所擔心的問題,實際上都並不存在,理論上的問題早已解決,隨著項目成立,你們會接觸到以前你們接觸不到知識,看到以前看不到的風景!”秦元清微笑道。
“當然,這並非說可控核聚變就沒有困難,實際上這裏麵還有不少技術需要我們去研究,我在項目建議書上就已經列明,可控核聚變需要對上千項技術進行突破,也正是如此,研究方麵給出了4年時間,預計2025年技術方麵完全成熟,開始建設核聚變核電站!”秦元清強調可控核聚變需要攻克的技術難關。
“事實上,目前正在建設的十座核電站,總共存在二期工程,目前完成一期工程,正在全力以赴開展二期工程。而在設計之餘,就為核聚變反應堆預留了改造空間,也就是說到了2025年一旦可控核聚變技術方麵完全成熟,就會對現在的核電站進行改造成可控核聚變核電站!”秦元清說道。
參加會議的專家,有的一臉淡然,仿佛早就知道了一般,有的是則是眼中露出震驚之色,顯然還是第一次了解到內幕。
畢竟這裏麵的專家,有一部分是這些年才發展起來,具備了解這種事情的資格。
世界上就是這樣,你所了解到的東西,都是你的身份和影響力能夠讓你了解到的,還有很多東西是你所接觸不到的。
事實很殘酷,但是這就是世界的真相!
就如同互聯網世界,也許你自以為自己了解了一切,而實際上你所了解的隻是你想了解的,它隻是碎片化的,並非是真相!
“秦院士,關於項目建議書中,你列出的技術研究費用一千億元人民幣,核電站改造為核聚變核電站一座需要二百億人民幣,這技術研究費會不會太高了?這都超過我國在核研究的總費用了!”財政部門的一位領導提到費用問題。
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對於掌握財政大權的部門而言,永遠關注的就是錢的問題!
別看如今國家財政收入一年比一年高,每年都有財政盈餘,可實際上財政支出也是一年比一年高,各方麵的經費撥款年年都在增加,就像大家經常說的,地主家也沒有餘糧!
秦元清提出的三個項目建議書,反重力技術的研究經費最低,隻需要20億元,可控核聚變總經費達三千億元人民幣。至於那個‘雙環太空站’,簡直是讓財政部門咬牙切齒,痛心疾首,一看到那超過三萬億的項目建設費用,就會覺得頭昏腦漲。
若是可以的話,財政部門都會毫不猶豫地進行否決,雙手抱胸說著‘沒錢’,可偏偏還不行!
“相關科研經費一千億元人民幣,我想並不高,假如不願意投入一千億人民幣的科研經費,那麽我個人願意承擔這部分費用,但是產生的相關技術專利得歸屬於我,不知道可不可以!”秦元清似笑非笑地看著這位領導,說道。
開什麽玩笑,ITER項目建造超過10年,總耗資近百億美元,而且這可不是現在的美元,而是1998年的時候的美元,換算現在絕對超過一千億人民幣,可結果呢,卻已經讓各大參與國快要失去耐心了,他們不知道需要投入多少資金才能看到可控核聚變的商業化應用!
如果能夠用一千億人民幣掌握整套可控核聚變技術,那麽絕對有無數國家會揮舞著錢使勁的砸。
“大家也知道,去年發展受到很大的影響,GDP增長率才5%,財政支出不少,我們壓力也很大!”財政部門的領導訕訕一笑道:“不過麽,可控核聚變一千億技術研究費用,我想這筆錢還是值得投入的!”
開什麽玩笑,可控核聚變技術,產生的社會效益、經濟效益,那一年都是以十萬億人民幣計的,它可以使得華夏徹底擺脫能源危機,解決能源的瓶頸,是真正地可以讓華夏有底氣地喊出:我們的目標是星辰大海!
不說什麽,隻要華夏掌握可控核聚變,那麽華夏的電費哪怕降低一半,都還有利可圖,而各行各業都可以增加利潤率,特別是低端製造業,也可以在華夏生存得很好。
要是真的讓秦元清自己出錢,那麽等到時候可控核聚變技術真的都誕生並成熟,那麽估計一年交給秦元清的技術授權費都不止一千億元了!
托克馬克裝置需要通過歐姆變壓器來啟動等離子體電流,需要考慮扭曲膜、磁麵撕裂、電阻壁膜等等問題,而這些缺點又導致托克馬克裝置容易破裂、不穩定,能夠實現一分鍾、100秒都算是不錯的了,想要在此基礎上取得重大突破,是非常困難的。
也因此,一批科學家們就搞出了仿星器,這仿星器與托克馬克裝置不同,它是一種外加有螺旋繞組的磁約束聚變實驗裝置。它由一閉合管和外部線圈組成,閉合管呈直線形、“跑道“形或空間曲線形。常見的仿星器具有兩對或三對螺旋繞組,前者磁麵形狀類似於橢圓,後者則近似於三角形。相鄰螺旋繞組中通以大小相等方向相反的電流,螺旋繞組產生的磁場和縱向磁場合成後,磁力線產生旋轉變換,因而能約束無縱向電流的等離子體。
仿星器最大優點就是能夠連續穩定運行,它不需要像托克馬克裝置那樣通過歐姆變壓器來啟動等離子體電流,也不需要考慮扭曲膜、磁麵撕裂、電阻壁膜等等問題,相當於把技術難度轉嫁到了工程難度上。
因此,很多科學家們認為,仿星器可能是最適合未來核聚變電廠的類型。
在國際上,也因此形成了兩大流派,一個是以俄國、華夏為主的托克馬克裝置流派,一個是以德、日為主的仿星器流派。
而目前國際上來看,仿星器所取得的實驗參數已經優於同等規模的托卡馬克,由於非軸對稱係統的自由度大於軸對稱係統,仿星器中可能的磁場配置遠多於托卡馬克。
當然,仿星器也並非完美的,它也有很大的缺點,仿星器的缺點是高水平的新經典輸運,線圈和線圈支撐結構的製造和組裝複雜。
對於仿星器而言,始終不斷追求改善超導材料,寄希望於研究出一種能夠在常溫下,或者至少在不那麽極端的條件下就能夠實現超導的材料,從而製造更大的人工電磁場來對等離子體進行約束,從而解決仿星器如今麵臨的諸多問題。
秦元清實際上並不看好托卡馬克裝置,也並不看好仿星器裝置,道理很簡單,它們都誕生了半個世紀了,該研究的已經研究得差不多了,結果目前的成果並沒有實質性飛越。
假如寄希望於真的存在常溫超導材料,那麽別說是可控核聚變項目了,哪怕沒有可控核聚變,很多能源上的問題也能迎刃而解。
馬教授一怔,不過還是說道:“破而後立,搞一個全新的能夠利用磁約束來實現可控核聚變的裝置,也不是不行,不過工作量大、實現難度大!”
“而且就算研究出比托卡馬克裝置、仿星器還要先進的裝置,也隻是解決一小部分的問題,因為可控核聚變的理論領域,我們也基本上是一籌莫展!”馬教授道。
物理學中有一句名言,叫作多即不同。雖然等離子體的運動用麥克斯韋方程組就可以概括,甚至連量子力學都用不上,但整個體係中的粒子數目是個天文數字。這其中的困難,絕對是讓人頭皮發麻的。
“我想理論領域並不是問題,事實上我幾年前就說過,可控核聚變理論方麵已經解決了,欠缺的隻是相關領域技術的發展和夯實,我之所以這個時候提出推動可控核聚變技術,就是因為目前來說,目前我們華夏初步具備實現可控核聚變的基礎!”秦元清淡笑道。
他知道馬教授口中的理論領域的問題是什麽,無非就是裝置中的離子體運動,其離子體運動是非常複雜的。
就像是流體力學一樣,我們雖然知道基本方才是納維-斯托克斯方程,但是其產生的湍流現象卻是物理學界兩百年來都攻不下來的大山。
湍流現象並非一般流體的專利,等離子體同樣會產生湍流現象。而且因為有外磁場的存在,等離子體的湍流,會比一般流體的湍流現象更加複雜,更加難以預測。
由於無法從理論上做出解釋,就沒辦法從“第一性原理”出發,找到一個簡潔的模型去預測等離子體行為。
所以很多時候,研究人員在對等離子體進行“診斷”時,隻能像研究流體湍流時那樣,構建一些唯像模型來幫助研究。
但是這些讓物理學家們傷透腦筋的問題,對於秦元清而言,早在幾年前就解決了,甚至他連模型都建立好了,隻是沒有公布成果而已。
在場的專家,麵麵相覷,可是看到一臉淡笑、充滿著自信的秦元清,他們卻偏偏不敢提出質疑。
因為很簡單,秦元清是當今世界上最偉大的數學家、最偉大的物理學家!穀
要麽不說話,一說話就代表著權威!
想要反駁權威,就得經過一係列研究、掌握千真萬確的證據,才能反駁權威。
“在此的技術專家,基本上是從事核物理研究與應用的作家,你們所擔心的問題,實際上都並不存在,理論上的問題早已解決,隨著項目成立,你們會接觸到以前你們接觸不到知識,看到以前看不到的風景!”秦元清微笑道。
“當然,這並非說可控核聚變就沒有困難,實際上這裏麵還有不少技術需要我們去研究,我在項目建議書上就已經列明,可控核聚變需要對上千項技術進行突破,也正是如此,研究方麵給出了4年時間,預計2025年技術方麵完全成熟,開始建設核聚變核電站!”秦元清強調可控核聚變需要攻克的技術難關。
“事實上,目前正在建設的十座核電站,總共存在二期工程,目前完成一期工程,正在全力以赴開展二期工程。而在設計之餘,就為核聚變反應堆預留了改造空間,也就是說到了2025年一旦可控核聚變技術方麵完全成熟,就會對現在的核電站進行改造成可控核聚變核電站!”秦元清說道。
參加會議的專家,有的一臉淡然,仿佛早就知道了一般,有的是則是眼中露出震驚之色,顯然還是第一次了解到內幕。
畢竟這裏麵的專家,有一部分是這些年才發展起來,具備了解這種事情的資格。
世界上就是這樣,你所了解到的東西,都是你的身份和影響力能夠讓你了解到的,還有很多東西是你所接觸不到的。
事實很殘酷,但是這就是世界的真相!
就如同互聯網世界,也許你自以為自己了解了一切,而實際上你所了解的隻是你想了解的,它隻是碎片化的,並非是真相!
“秦院士,關於項目建議書中,你列出的技術研究費用一千億元人民幣,核電站改造為核聚變核電站一座需要二百億人民幣,這技術研究費會不會太高了?這都超過我國在核研究的總費用了!”財政部門的一位領導提到費用問題。
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對於掌握財政大權的部門而言,永遠關注的就是錢的問題!
別看如今國家財政收入一年比一年高,每年都有財政盈餘,可實際上財政支出也是一年比一年高,各方麵的經費撥款年年都在增加,就像大家經常說的,地主家也沒有餘糧!
秦元清提出的三個項目建議書,反重力技術的研究經費最低,隻需要20億元,可控核聚變總經費達三千億元人民幣。至於那個‘雙環太空站’,簡直是讓財政部門咬牙切齒,痛心疾首,一看到那超過三萬億的項目建設費用,就會覺得頭昏腦漲。
若是可以的話,財政部門都會毫不猶豫地進行否決,雙手抱胸說著‘沒錢’,可偏偏還不行!
“相關科研經費一千億元人民幣,我想並不高,假如不願意投入一千億人民幣的科研經費,那麽我個人願意承擔這部分費用,但是產生的相關技術專利得歸屬於我,不知道可不可以!”秦元清似笑非笑地看著這位領導,說道。
開什麽玩笑,ITER項目建造超過10年,總耗資近百億美元,而且這可不是現在的美元,而是1998年的時候的美元,換算現在絕對超過一千億人民幣,可結果呢,卻已經讓各大參與國快要失去耐心了,他們不知道需要投入多少資金才能看到可控核聚變的商業化應用!
如果能夠用一千億人民幣掌握整套可控核聚變技術,那麽絕對有無數國家會揮舞著錢使勁的砸。
“大家也知道,去年發展受到很大的影響,GDP增長率才5%,財政支出不少,我們壓力也很大!”財政部門的領導訕訕一笑道:“不過麽,可控核聚變一千億技術研究費用,我想這筆錢還是值得投入的!”
開什麽玩笑,可控核聚變技術,產生的社會效益、經濟效益,那一年都是以十萬億人民幣計的,它可以使得華夏徹底擺脫能源危機,解決能源的瓶頸,是真正地可以讓華夏有底氣地喊出:我們的目標是星辰大海!
不說什麽,隻要華夏掌握可控核聚變,那麽華夏的電費哪怕降低一半,都還有利可圖,而各行各業都可以增加利潤率,特別是低端製造業,也可以在華夏生存得很好。
要是真的讓秦元清自己出錢,那麽等到時候可控核聚變技術真的都誕生並成熟,那麽估計一年交給秦元清的技術授權費都不止一千億元了!