第137章 核聚变小型化
“鲁珀特，你这家伙不是说核聚变反应堆小型化问题不大吗，怎么两个多月还没有一个好消息给我？” 走进核聚变实验室，陆毅看着头发貌似又少了一些的鲁珀特喊道：“要是没有客观的因素，我应该会考虑给你加经费。” “陆，这次估计真的要你加经费。” 鲁珀特从一份数据上面抬起头，说道：“材料不行，超导材料不行。” “什么！” 听到材料不行陆毅神情也是瞬间变得认真，问道：“超导石墨烯材料还不行？” “很遗憾，不行。” 鲁珀特摇头说道：“有了成熟的核聚变反应堆方案做基础，这两个多月我跟实验室的小伙子们解决了第一内壁等比例缩小引起的问题，解决了锂金属包层等比例缩小引起的问题，也在原有基础上把偏滤器改进成更小。 但最后在约束磁场这里遇到了无法解决的问题，一个材料性能引起的问题。” “外场线圈缩小导致约束磁场强度无法约束住等离子体内部的聚变？” 陆毅猜出了鲁珀特所说的问题是什么，揉了揉眉心说道：“目前最小化的反应堆质量能达到多少？功率又能达到多少？” “比外面那台大家伙缩小了12倍多。” 鲁珀特拿过一份参数数据给陆毅，说道：“最小能达到87.6吨，但距离你20吨的心理底线还差很远。 因为第一内壁跟锂增殖包层缩小的原因，它无法承载太过强大的聚变，跟外面那台32000MW的功率相比，它的功率只有160MW。” “87.6吨，还是太大了啊。”陆毅苦笑着把手中的参数数据扔一边，摇头。 “陆，要是你按照能量功率去跟运载火箭对比，87.6吨其实是一个很小的数值。 DT聚变单纯废气中蕴含了百分之30的能量，160MW的百分之30热能量，配合卫鸿的热膨胀发动机产生推力将会是土星5号的100倍以上。 要知道土星5号是有多大，3000吨！这一个100倍推力足以把一艘超过10万吨质量的飞船强行送上天了。” 鲁珀特劝说着陆毅，实在这是核聚变反应堆的小型化极限了，并且这个能量功率配合热膨胀发动机足以把飞船送上天，实现实际应用。 “抱歉，鲁珀特你应该去睡一觉才好继续你的美梦。 我们的材料承受不了你说的100倍土星5号推力的能量冲击，根据超导石墨烯线圈的性能，磁场阻挡极限最多能承受28000千牛的推力。 这一个推力还比不上土星5号，要是超出这个推力极限那等离子体冲击会直接导致磁场破碎。” 陆毅遗憾地说道：“最重要的是一个反应堆就要87.6吨，那算上推进工质以及其他乱七八糟却又必须的设备仪器，那这一艘飞船保守要800吨，建设周期要5年以上，我等不起。” 一艘航天飞船不是说套一个航天发动机就能上天，做为能源核心的反应堆，它的质量大小就决定了其他飞船配套设备的体量。 这就跟高排量发动机就算点火不开动，热发动机消耗的油量都要比一般排量的发动机高是一样的道理。 “真不知道你为什么这么着急，难道你真想趁你年轻就去木星迎风飘扬？” 鲁珀特无奈说道：“可我现在也没办法了，这是材料带来的技术屏障，不是我这个研究可控核聚变的人能够解决的，这一个问题你只能找材料专家。” “现在是不是就只有外磁场线圈的限制？” 陆毅沉默了下，说道：“要是忽略这个问题，我们可以把反应堆缩小到多少？” “要是忽略外磁场线圈的问题，我能把它缩小到10吨以内，大概就9.43吨，要多玲珑小巧就有多玲珑小巧。” 鲁珀特耸耸肩，说道：“但这不可能的，除非你有常温超导材料。” “9.43吨。”陆毅深深吐了口气，拿出手机把在外面的胡枫叫进来。 几分钟后，胡枫从外面进来，听到陆毅的要求后顿时露出了苦笑。 “老板，要是你需要耐高温或者耐辐射材料，实验室这两个多月在这上面有一点儿突破我可以拿出来性能更好的，但超导材料短时间内就没办法了。” 不比耐高温或者耐辐射材料有迹可循，超导材料的突破赌人品多过技术成分，就跟石墨烯超导那一个神奇的1.05°夹角，这纯粹就是运气成分发现的，而不是技术数据精准推导出来的。 “真的没办法？”陆毅有些失望，可让他等的话又实在太久了。 每一艘新的飞船那都是定制品，或许第二艘按照现在的工业实力两年可以搞定，但第一艘没个5年根本不可能完成。 “办法不是没有。” 胡枫犹豫了下说道：“这个办法对其他人来说可能不是办法，但对老板你来说其实可以考虑。” “说说，要是不行我觉得超导石墨烯材料的产能还不够，你们有必要一同提供更多的模具。” 陆毅挑了挑眉，最近材料实验室并没有制定项目目标给他们，是有必要激发一下他们的研究积极性。 “金属氢！” 胡枫听到超导石墨烯材料就有些牙疼，上一次因为这个材料全国4万多只科研狗堆了两个月的原子积木，现在整个华国的材料研究员听到超导材料就有心理阴影。 “金属氢有良好的超导性能，属于一种常温的超导材料。 目前世界上也有有两种相对成熟的金属氢制备方法，一种是动态压缩法，利用强磁场冲击压缩获得，一种是利用千吨以上的压力机或者水压机来压缩液氢获得。 当然制备的成本稍微有点儿贵，不过我想这对老板那你来说不是问题。” “那个30多倍TNT炸药能量的金属氢？你确定它足够稳定，不会用着用着发生爆炸？” 陆毅下意识忽略所谓的成本问题，而是把问题转向另一个方面。 在航天业跟军工行业可是有过把金属氢当作一种固体火箭燃料的想法，主要就是看重那同体积下能达到30多倍TNT炸药能量数据。 虽然最终涉及到成本问题以及工业化批量制备的问题，钱多日子依旧过的紧巴巴的航天业跟军工业把这种材料抛弃了。 “这个倒不会，氢气被压缩成金属后就成为一种亚稳定态的物质，算是可以放心使用。” 胡枫很是自信的点头，在普通人眼中听到30多倍TNT炸药能量估计会腿软，但对他这样的材料专家来说只要搞清楚材料特性，一切都不是问题。 这就跟C4比较稳定，常规明火点不爆必须要用雷管的高能量冲击才能点爆的特性一样，知道了这一点后那把C4捏着玩都可以，只不过一般人没这个胆子罢了。 “要是老板实在不放心的话，咱们可以看能不能换一种材料，不过这个材料我只听说个大概，更详细的性能参数包括制备技术并不清楚。” 想了一会儿，胡枫也怕以后出现谁操作不当导致金属氢爆炸连带把陆毅的飞船也给炸了，于是又提出另一种材料。 “你该不会说金属氮吧？” 陆毅猜出胡枫想说的是什么，2018年中科院那边就搞出金属氮，涉及到的具体参数还有制备技术还在保密。 不过金属氮十几倍TNT的能量密度跟金属氢30多倍的能量密度有什么分别？真要操作不当的话还不是一样炸飞船，这样还不如用金属氢，最起码制备技术更成熟。 “算一下要是把这个小型聚变反应堆包括配套的发动机换上金属氢，需要多少时间，成本大概要多少。” 陆毅拿过鲁珀特刚给出的玲珑小巧反应堆的材料用量，以及卫鸿那边热膨胀发动机阻挡磁场的超导材料用量，让胡枫计算下把这些换成金属氢成本要多少。 按照他的预估，反应堆要是能缩小到10吨以内，那再算上推进工质质量，其他一些配套设备，整个飞船质量应该在130吨左右。 这么一个百吨重还无需载人的小货船，在有钱的前提下，从设计到建设完成10个月就能完成，其中大半时间还属于方案设计。 “时间的话，千吨压力机或者水压机世界上并不少，具备使用动态压缩条件的实验室也不少。” 胡枫拿过陆毅给的数据，根据自己掌握的信息用纸笔算了下，抬起头犹豫地道：“老板你肯花钱的话，咱们向全世界各大工业集团以及实验室下订单，不用一个月就能生产出所需的金属氢，不过这个成本费用......” “多少？” 陆毅询问，旁边来华几个月能七七八八听懂中文的鲁珀特也是好奇看过来。 “20亿，要是我们想优先插个队，那算上赶工费或者违约费，估摸着要30亿到35亿。” 胡枫报出一个数字，各大工业集团的订单都是预定，并且订单时间一般都会给出时间冗余以防意外违约。 这时要是有土豪想要优先插队，或者谁的生产很紧急需要插队先生产，那就会采用一个“赶工”的方式把原有订单合同的冗余时间用上，当然涉及到的费用也是重新商量。 “单位是美元？”听到35亿陆毅嘴角抽搐了下，询问道。 “美元。”