這是所有托卡馬克裝置都面臨的老大難問題――邊緣局域模,簡稱elm。
藍星上的物理學家們為了解決這個問題,前前后后折騰了幾十年,提出了上百種方案,但沒有一種能夠徹底根治。
而周衍的新方案,采用的是一種完全不同的思路。
他不是去“抑制”湍流,而是去“引導”湍流。
通過在磁場梯度的徑向分布中引入一組特定頻率的微擾動,讓邊緣湍流以一種可控的、持續的小幅度脈動方式釋放能量,而不是積蓄到臨界點后一次性爆發。
這就像是在一座即將潰堤的大壩上,不是去加固堤壩,因為水壓總會繼續增大。
而是在堤壩上有序地開鑿無數條細小的泄洪渠,讓洪水以可控的方式持續排出。
達到永遠無法積蓄到潰堤的程度。
簡單,但絕妙。
簡單到藍星上的物理學家們會拍著大腿說“我怎么就沒想到”,絕妙到只有站在周衍那個高度的人,才能看到這條路徑的存在。
“運算完畢。”
玄穹的聲音響起。
周衍的目光瞬間鎖定了屏幕上的關鍵數據。
等離子體約束時間,穩定突破十五秒。
在整整十五秒的約束過程中,邊緣湍流始終維持在一個極低的、可控的水平,沒有出現任何突變或爆發的跡象。
第一壁材料的熱負荷峰值――僅為之前方案的十七分之一。
凈能量輸出q值――12.7。
周衍的眼睛微微瞇起。
12.7。
遠超臨界值10。
這意味著,如果這個模擬結果能在實際的原型堆中得到驗證,那么每投入一份能量去維持聚變反應,就能得到12.7份的能量輸出。
扣除掉各種工程損耗和系統自身的能耗,凈輸出仍然是極其可觀的正數。
這不是實驗室里的“曇花一現”,這是可以持續穩定運行的、真正意義上的能源輸出。
“可以了。”
周衍放下了手。
他靠在椅背上,深深地吐出一口氣。
理論模型的最后一塊拼圖,剛剛被他親手放了上去。
從等離子體加熱方案,到磁約束場的拓撲結構設計,再到第一壁材料的選型和邊緣湍流的控制策略,所有的理論推演,全部完成了。
但他知道,接下來才是真正的硬仗。
理論再完美,也只是紙面上的東西。
要把它變成現實,需要的是工程實現。
需要用真實的材料,建造出真實的裝置,注入真實的燃料,然后點燃一團真實的、溫度高達一億度的等離子體。
而這一切的前提是――材料。
大量的、特殊的、只有在太空環境中才能冶煉出來的頂級合金材料。
第一壁所需的抗中子輻射復合合金,超導磁約束線圈所需的超高純度鈮鈦合金和鉍鍶鈣銅氧化物超導體,偏濾器所需的超高熔點鎢錸合金……
這些材料的原料,一部分可以從月球礦區獲取,但更多的、更稀缺的那些。
特別是鉑族金屬催化劑和特定的深空稀土同位素,只有從小行星帶才能弄到。_c