第602章 可控核聚变: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业相关的企业共同出资成立,是一家专门从事可控核聚变领域的高科技企业。
其核心的技术来源是仙女山控股,智云集团,部分次要技术来源则是相关的合作企业。
当年仙女山控股的王斌耀教授,研发出来一种新型的碳化硅材料,这种內部代號为nko67號的新材料,其耐热衝击性非常好,可以达到每平方米兆瓦级热负荷,同时抗辐射性能也非常优秀,可以有效抵抗高能中子的辐射。
这两种特性加在一起,让nko67材料成为了一种非常理想的可控核聚变领域的第一壁材料!
可控核聚变的主要技术难点之一,就是外壳的设计以及建造……其中最为核心的技术难题就是第一壁材料。
在nko67材料出现之前,人类没有任何一种材料能够承受可控核聚变反应里如此剧烈的热负荷以及中子辐射。
但是nko67材料的出现,打破了这个技术空白,让人类能够真正意义上的设计並建造一种可控核聚变的外壳並收集可控核聚变的巨大能量。
除了nko67材料外,可控核聚变技术里的第二个主要难题就是等离子体约束,这方面的技术主要由智云集团的人工智慧研究院提供底层核心算法,仙女山控股方面利用核心算法设计並训练大模型,用来预测等离子体的不稳定態,提前预测,提前干预,避免等离子体撕裂。
以实现长时间控制等离子体的稳定性,避免核聚变反应中断。
当这两大核心技术都有了之后,仙女山控股的王斌耀教授才萌发出来搞可控核聚变的心思……这两大核心技术都有了,不搞一搞可控核聚变实在是浪费。
然后这有了其他更多科研所以及企业的加入,最终导致星海能源科技的诞生!
所以说,星海能源科技有限公司,它並不是说从头开始研发可控核聚变,而是在仙女山控股的nko67材料的技术上,在智云集团的人工智慧等离子预测控制算法上,在其他企业高温点火以及其他诸多现有的先进技术上,来做一个统筹设计。
有点类似海湾科技搞光刻机,量子对准机这些核心顶级设备的路子……他们自己不做关键子系统或零部件,而是做系统整合方案。
然而即便如此,其难度也是极高的!
徐申学低调秘密来到星海能源进行视察的时候,可没有看见什么实际性的原型机,只看到了一个非常初步的模型!
仙女山控股首席科学家,同时也兼任可控核聚变项目总设计师的王斌耀教授,就是拿著眼前这个大玩具一样的模型向徐申学介绍目前的研发进度。
“自从项目开始之后,截止到现在,我们完成了初步的设计方案,目前已经开始各子系统的研发工作。”
“目前的初代设计方案为星海一號,设计目標是用来进行技术验证,是一种典型的技术验证机,按照我们的设计,整个系统由十三个核心子系统构成,分別是核心的核聚变反应中心模块,磁约束模块,磁场发电模块以及其他辅助子系统……”
“因为是技术验证机型,所以很多设计比较保守,同时为了控制成本,降低技术难度,机体也会比较小,单机设计发电能力只有一百万瓦时!”
“不过即便是保守的设计,其发电能力也相当於规模最大的水电发电机组了。”
“而且我们的星海一號採用的是磁约束髮电技术路线,並没有採用热能发电技术路线(烧开水),利用磁约束来约束超高温等离子体,避免其和容器壁直接触碰,並利用磁场变化產生的电磁感应设备来发电!”
“如此,我们的可控核聚变机组,比传统的可控核裂变机组,在体积以及重量上具有巨大的优势,为未来的可控核聚变的更多领域的使用,如星际飞船、外星球基地等领域的应用奠定基础!”
“不过我们也还有备用的星海二號方案,该方案採用的是热能发电模式,该方案目前也已经完成了技术论证阶段,目前已经开始工程研发阶段,不过该方案我们认为存在比较大的不確定性,该方案的技术研发,主要是为了未来的星海三號方案进行基础储备。”
“除了星海一號以及星海二號外,我们还有一个同时结合磁场发电以及热能发电的双重发电技术方案,即星海三號方案。”
“因为同时利用高温等离体的热能以及磁场能量,其燃料利用率会非常高,虽然技术方案比较复杂,我们认为这是未来比较理想的发电方案,所以我们未来將会主要推进该技术方案,用於未来地面固定大型发电站使用!”
“而目前的话,为了控制技术风险,我们的主要精力集中在星海一號的磁场发电技术路线上,毕竟该技术比较成熟,同时也带来了体积小,重量轻,安全性高,成本低等特徵!”
传统的核发电站是非常复杂而庞大的,主要就是因为核裂变太危险,需要持续的冷却,產生的热能也带著辐射,冷却液进行冷却后有辐射也没办法直接使用,所以还需要额外的热转换,整个系统非常复杂而庞大,建造成本高,运行成本高!
而徐申学看到的这个星海一號则是相反……体积极小,但是功率极高,徐申学都能想像到这东西安装在星际飞船上,为星际飞船提供巨大能源的场面了。
而王斌耀还继续说著:“我们的星海一號,虽然前期的研发费用非常高昂,但是一旦研发成功后续的建造以及运行,其成本会降低到一个比较低的水准,至少比目前的核电站要便宜得多!”
徐申学道:“现在的技术研发进度推进的怎么样了?大概什么时候能够把原型机做出来?”
光看个模型,徐申学可不会满足……他要的是实打实的原型机,可以开机启动发电的那种!
王斌耀道:“技术推进方面,我们已经完成了整体技术方案的设计,十三个核心子系统也在稳步推进,其中我们仙女山控股主要负责的核聚变发生中心系统,外壁设计已经完成,我们也尝试建造了三个实验外壁样品进行实验!”
“磁约束预测控制上,我们的已经完成了两次的算法模型叠代,距离我们的目標已经不远了,目前算法模型还在持续优化以及训练当中,我们调用了一个量子计算中心配合进行训练,有望在明年完成第三次的算法模型叠代,到时候预计能够初步满足原型机的磁场预测约束所需!”
“发电模块上,这一块的子系统是由合作企业提供,目前进度也比较顺利!”
“其余的九个辅助模块,技术推进各有不同,有的已经完成了初步设计,有的还需继续进行技术攻关,但是整体问题不大,虽然技术难度高,但是都还在我们的工业体系的承受范围之內!”
“两到三年內,我们预计就能够完成整个原型机十三个核心模块的研发乃至製造工作,最终,製造出来第一台原型机!”
说到这,王斌耀深吸了口气道:“毕竟我们这一次,除了我们智云集团以及仙女山控股外,还调集了超过一千五百家企业或研究所直接参与该项目!”
“我们这一次的项目,比之前的euv光刻机项目调集的资源更多,人员更多,范围更广,更深入,全国范围內,至少有十五万名各类型的技术人员直接或间接参加到该项目的研发!”
徐申学自然很清楚,这事还是徐申学牵头奔走才定下来,要不然调动不这么多企业和科研所参与这个项目。
实际上大部分参与企业或研究机构,哪怕是他们的负责人,乃至具体的技术人员也不知道他们参与的是什么项目……整个可控核聚变项目,依旧处於高度保密阶段。
但是这並不影响他们为整个星海一號项目做出巨大的贡献……搞个零部件而已,不需要知道整个项目的全貌也能够搞的。
王斌耀教授带著感嘆道:“这是举国之力的项目,只要技术路线不存在重大的缺陷,那么三年內做出来第一台原型机,问题不大!”
“而技术路线是我亲自製定的,最为核心的nko67材料是我亲自研发的,等离子约束算法林安东教授亲自设计的底层算法,我协同设计的模型框架!”
“部分核心子系统或零配件是我们仙女山以及智云的核心技术团队研发的,其中最为核心的核聚变发生中心系统,是方大同那小子带著团队做的。”
说到这,王斌耀教授呵呵一笑:“方大同那小子虽然脑子比较僵化,但是拿著我给他的材料和理论路线,搞一搞单纯的系统设计问题不大,毕竟这种事也不需要用太多的脑子!”