怒海穿越之征服1934 作者:愤怒之翼(起点2012-08-23完结)-第103部分

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　　刚开始对C级图书馆阅读权限要签署保密协议非常不解，但是现在有点明白了，这岂止是图书馆，这里的知识足以让全世界科学界疯狂。所有有资格获准进入C级图书馆的教授们，各个变成了疯子，吃饭都是打电话喊自家老婆送到图书馆门口，匆匆扒几口，又钻进了图书馆。这种现象好几个家属都给大学城管理中心提出了意见。强烈要求吃饭时间闭馆。
　　大年初一至大年初六，图书馆实施了闭馆。
　　初七，九点钟不到，所有教授都在门口等起了。吴大猷还带了几个馒头打算中午吃，不回家吃了，争取开学前看完《原子激发态、能态光谱特征》。
　　留特区的几大高校物理系教授，这段时间经常自发聚集在一起讨论物理学。所以，每天排队的时候，几大专业总是一堆堆聚集，讨论的问题都是跟专业相关。
　　吴大猷说道：“原子处于激发态时，可以通过特殊手段升级原子的能态，从而对特定原子进行捕捉和纯化。这是不是说明纯正一种方法对于不同同位素直接标定和实现分离。”
　　饶毓泰略有所思，答道：“如果原理可靠，确实是这样。但是能够直接跃升原子能态的方式存在吗？”
　　周同庆这段时间在研究神奇的激光，各种分子激光和原子激光都让他非常着迷。他接着说道：“或许用激光可以直接对处于激发态的原子升级能态。”
　　其他人仔细回顾了里面学到的知识，都纷纷点头，承认这种设想的可能性。
　　杨正午教授，原重庆号航母核动力首席科学家，现特区自然科学院核工程分院院长。五十多岁的年纪，是原来中国热聚变商业应用技术的奠基人之一，随航母出航的主要原因是研究，航母采用热聚变反应堆的可行性。
　　没想到这次研究成了他不可返回的旅程。应该说，在自然科学院的各个学科中，他是比较幸运的，毕竟核动力航母和核动力潜艇上有很多核动力专业的技术官。所以，当组建自然科学院核工程分院的时候，他们的分院是技术最为强大的分院。
　　杨正午院士很清楚，对于他们分院来说实用核工程的难点几乎没有，设计阶段有完整的商用堆的详细数据。反应堆的建造也没有什么技术难题，运行和管理都有成熟的流程和规则。
　　那么在这个时空，目前的技术水平，唯一制约特区上反应堆的就是机电自动化，以及大量定量试验科学家。
　　机电自动化，这个领域他不管了，自然科学院机电分院正在全力进行技术攻关，这对于拥有完整数据，拥有大型计算机，和合格钢材之后，都是时间问题。据说他们已经复制出了不少九十年代水平的数控机床。
　　而微电子分院的同事们，也实现了单晶硅的量产，当然，离大规模商业应用还有距离。但是，为核工程提供足够的集成电路是没有问题的，再不要求成本，不要求好看的情况下，可靠的成品只是时间问题。
　　对于杨正午教授来说，他需要大量的合格的，有科学头脑的帮手，他的目标是商用核聚堆，目前正在建设的商用四代压水堆不过是练手用的过度产品。他的使命是为特区建设商用的热核聚变堆，这样在月球收集的原材料才有现实意义。才能保证特区在足够长的时间内有足够的廉价电，并保证月球计划的足够商用价值。
　　杨正午教授径直来到那堆物理学教授中，摘下自己的帽子。给众人打了个招呼。
　　“凤凰城的冬天很难得这么冷，我是杨正午，也是学物理的，大家讨论到哪里了？”
　　吴大猷打量了一下这个精瘦的矮个子，看过去应该比他年纪大，或许是五十多或者六十多，不过这个名字好像他在哪里看到过。
　　饶毓泰跟杨正午年龄相仿，这堆教授中也是他年纪最大，声望最高。
　　他说道：“杨教授，幸会。我们正在讨论原子能级光谱。”
　　杨正午：“哦，是个不错的问题，涉及到了能级跃迁。您是饶教授吧，您的大名，我早就听说。”
　　杨正午说的不假，他读大学的时候，还有学过饶毓泰主编的原子光谱，算是徒孙级的。杨正午确实是站在这些巨人身上的巨人，但还是对这些教授保持了足够的敬意。
　　吴大猷在一边惊呼：“我想起来了，图书馆有一本《热核聚变原理》的作者就是杨正午。莫非您就是杨教授。”
　　杨正午与吴大猷握了下手，说道：“吴教授，我对你也是神交已久了哦。”
　　物理系的那些教授都露出了震惊，这些连裂变都没搞清楚的人，见到搞热核聚变研究的人，还不认为泰山北斗级的宗师。
　　杨教授是搞研究的，他最搞不懂人际关系，也受不了这种目光。接着说道：“各位，有没有兴趣去我的实验室参观一下？”
　　杨教授的实验室不远，就在自然科学院大楼。
　　这个地方吴大猷他们都是看见过的，日常这里的入口都有警备部队守门，戒备森严。这次有幸能够参观这里，众人都很兴奋。
　　进去的众人都进行了身份证扫描和指纹扫描，进入一楼大厅，杨正午带他们进了足以容纳三十人的大电梯。
　　不过吴大猷他们很快发现，电梯并不是往预想的上面走，而是往下面走。这个电梯足足往下行走了五分钟左右，虽然感觉不到速度。但是吴大猷从开始的加速度，略略做了估算，他们起码是在几百米的地下。
　　电梯门一开，里面灯火通明。
　　这是一个开放式的巨大空间，占地面积或许有几十万平方米，高度足有十米。众人在杨教授的指导下，坐上了电动观光车，沿着中央最大的通勤通道，一路往最远处参观过去。
　　杨正午指着一侧最显著的设施说道：“这是我们实验室最重要的装置：环流1号B装置，这是一种磁约束核聚变装置，核聚变的原理大家看了吗？”
　　吴大猷和其他教授都乖乖的点头，闭馆那段时间他们还讨论过核聚变的原理，知道一点皮毛。
　　杨正午接着说道：“其实核聚变很简单，当质量轻的原子（主要是指氢的同位素氘和氚）在超高温条件下，发生原子核互相聚合作用，生成较重的原子核（氦），并释放出巨大的能量。1千克氘全部聚变释放的能量相当11000吨煤炭。这个过程其实很容易就实现了。问题是我们需要让他持续的可控的释放能量。我们这个装置就是要实现这个目标。”
　　吴大猷对热核聚变理解的最深，他非常清楚这个过程，对于原子聚合所需要的热量做过推算，没有数十亿度高温，原子发生聚合是不可能的，要完成聚合必须是原子达到疯狂的布朗运动。
　　吴大猷问道：“教授，您的意思，这个装置可以把氘元素加温到聚合反应所需的温度？”
　　杨正午眼睛一亮，看了眼吴大猷，笑着说道：“没错，这个装置就是通过磁约束，让原子回旋加速，直到获得足够的动能，由于都是正电荷，相互排斥，所以让原子在狭小空间内自由的跑，只要达到足够的动能，相互拥挤的原子不得不发生接触，只要当它们之间互相接近的距离达到大约万亿分之三毫米时，核力（强作用力）就会伸出强有力的手，把它们拉到一起，从而放出巨大的能量。”
　　吴大猷一拍掌说道：“对啊，虽然要把物体加热到足够温度很困难，但是离子态的粒子疯狂加速，一样能够获得足够的克服斥力的能量，从而完成聚合反应。”
　　其他人也不慢，很快明白了吴大猷的意思。
　　吴大猷又问：“教授，那产生的能量如何释放出来被人们使用呢？”
　　杨正午指着那个装置后面一个汽轮机组说道：“氚的原子核和氘的原子核以极大的速度，赤裸裸地发生碰撞，结合成1个氦原子核，并放出1个中子和17。6兆电子伏特能量。这个过程，你们应该在书上看到了，计算方程也有详细说明。
　　这些放出来的能量怎么办？
　　反应堆经过一段时间运行，内部反应体已经不需要外来能源的加热，核聚变的温度足够使得原子核继续发生聚变。这个过程只要将氦原子核和中子及时排除出反应堆，并及时将新的氚和氘的混合气输入到反应堆内，核聚变就能持续下去；核聚变产生的能量一小部分留在反应体内，维持链式反应，剩余大部分的能量可以通过热交换装置输出到反应堆外，驱动汽轮机发电。这就是热核聚变的可控原理。”
　　吴大猷接着问道：“教授，据我所知，在地球上获得足够的氘和氚元素并不容易，那么这样的装置有意义吗？”
　　杨正午说道：“这个问题问的好！自然界中要获得氘难度不大，海水中就有足够的氘，只要富集、电解和精馏之后，可以获得足够的氘原料，但是我们发现氘－氘反应太猛烈了，他只能成为武器的原料，目前的技术做不到商业使用。但是我们发现氘－氚反应，比氘－氘反应温柔的多，点火温度也比氘－氘反应来的低，以现在的技术可以实现可控反应。所以，关键问题是氚哪里来？氚半衰期只有12。26年，地球上没有这种元素。怎么办？
　　目前有两种方案有商业利用价值。一种方案就是利用锂－6和锂－7，在被中子轰击之后，就会裂变，他们的产物都是氚和氦，在聚变反应堆内，氚和氘反应后，除了形成一个氦原子核之外，还有一个多余的中子，并且能量很高。我们只需要在核聚变的反应体之内保持一定比例的锂原子核浓度，那么核聚变产生的中子就会轰击锂核，促使锂核裂变，产生一个新的氚，这个氚则继续参与氚－氘反应，继而产生新的中子，链式反应形成了。所以，理论上我们只需要给反应体提供两种原料：氘和锂，就能实现氘－氚反应，并且维持它的进行。
　　另外一种方案就是，直接在月球上采集氦3。在月球表面有大量被太阳风吹过来的氦3，用氦3也可以代替氚作为核聚变燃料发电，氦3是稳定的核素，很安全，氘与氦3反应后释放出来的是质子，有利于安全防护和控制，可大大降低危险性。”
　　吴大猷眼睛一脸，接着疑惑的问道：“教授，第一种方案好像会产生难以想象的热量，能控制住吗？用氦3作为原料，反应速度会慢很多，不用考虑超高温的问题，倒是非常不错的想法，按您所说，这东西在月球，对我们来说有意义吗？”
　　杨正午神秘的一笑，没有解答这个问题。继续带着他们向前面参观。
　　

一一三、核工程（二）
更新时间2012…6…30　9：10：03　　字数：4321

　地下核物理实验室，不仅仅只是核物理研究，而是涉及整个核工程的各个方面。包括核工程、核反应堆、工程力学、工程流体力学、机械设计、核化学、核安全、核浓缩技术、激光技术等诸多领域。
　　很多区块还没有研究人员进入。
　　杨正午沿着中央通勤通道把两边的各个实验室介绍给他们。结束的时候，对那些已经两眼发光的教授们说道：“考虑的怎样？我这里的职位完全向大家敞开。”
　　吴大猷眉开眼笑的说道：“教授，这还用问吗？你就说我们什么时候上班？”
　　其他的教授也早已手脚痒痒，纷纷等着杨正午的安排。
　　杨正午说道：“那就明天，我今天让工作人员给你们配齐工作站。明天开始我们的第一个工作是激光铀浓缩技术的验证。出去的时候，我给大家准备了该实验的相关技术原理说明书。”
　　激光技术、核技术这些代表那个时代最先进的科学，在特区的技术体系中仅仅是入门，花费几代人才成熟的激光技术和核技术作为人类共同的文明成果被特区唯一继承，吴大猷这些教授，他们一步跨过了几十年，站到了同时代物理学研究的最高峰，某种意义上说，这些教授研读完基础理论科学之后，理论水平已经非常接近航母核技术官员。不过，这些人的科学潜质则远远超过了那些核技术人员。
　　特区核工程实验室有了这批教授的参与，研究进度突飞猛进。
　　就以激光铀浓缩技术为例，穿越之前这项技术还掌握在美国手中。美国政府把他列为绝密，以这个技术发展起来的一家秘密核浓缩工厂。比传统意义中的气体扩散法和气体离心法效率提高了几百倍，一家规模中等的激光铀浓缩工厂，能够同时满足一百多家的核电厂浓缩铀的需求。核电技术成本大幅度的降低，真正实现了核电成本大幅度低于水电和火电的成本。
　　这个技术，在穿越之前，国内的原子核研究所也仅仅知道原理，很多细节和技术工艺都处于研究阶段，当时，杨正午院士也是这个项目的主要负责人之一。所以，对这个技术有足够的认识。
　　这次召集教授们重启这个项目，是因为特区目前的电力产能不足以使用气体扩散法浓缩铀，而使用离心机则在时间上来不及，按现在的工业技术水平，离心机铀浓缩工厂将是一个庞大的工程，特区为过渡技术投入这么大的时间和人力显著不合算。
　　所以特区高层也支持杨教授重启激光铀浓缩技术的方案。这套方案虽然技术水平高，但是他对工业技术综合水平的要求不高，只要搞的定原子激光，能够获得特定的激光频率，就能实现激光铀浓缩技术，这对特区来说是个合适的选择。
　　后面的事实也证明杨教授的选择是正确的，激光核浓缩技术中，两个核心难题分别在吴大猷和周同庆教授身上产生。后者最先发现了原子激光中特定的频率，实现了对铀蒸汽中的U235和U238的标定，让U235成功地带上了负电性。前者则成功地研制出了光谱探测方法，成功筛选带有负电性的U235，并使其被吸附在固定的金属板上。
　　这两项核心技术的实现，让激光核浓缩技术走上了商业化实用之路。按照这个技术，不仅可以为核电站生产原料，同时也能轻易地生产武器级的铀和钚。对特区来说，整个核工程，万事俱备只欠东风。
　　这个东风就是铀矿石！
　　铀矿石的全球分布对特区来说不是秘密。对特区来说核工程所需的铀矿来源也非常广泛，甚至可以做到神不知鬼不觉的储备铀矿石。
　　但是核工程分院在与中央委员会汇报工作的时