大國院士 第二百七十七章：解決問題的方法！

    祁中興的話，讓徐川心裡咯噔了一下。

    他沉聲開口道：「你們應該早點和我說的。」

    這個問題要說嚴重也嚴重，因為它可能會導致『核能β輻射能聚集轉換電能機制』項目延期。

    但要說不嚴重也就那麼回事，因為只要提升粒子加速器的性能就能解決。

    直線粒子加速器的輸出能級和穩定性不夠，這算是時代的限制。

    上輩子他研究這一項技術的時候是在2025年的時候，而現在是2019年，六七年的時間過去，足夠物理界對粒子加速器的性能提升一到兩個級別了。

    也就說，這輩子用的直線粒子加速器性能達不到要求，按照正常的發展，還需要等五六年的時間升級才夠。

    而且這裡是華國，相對比米國、歐洲等西方國家，國內的粒子加速器的發展對要落後不少。

    這是誰都無法否定的客觀事實。

    韓錦低頭道：「抱歉，教授，我們一開始覺得這也不是什麼大問題，畢竟直線粒子加速器在整個項目中的難度的確不大。再加上想著您在做自己的研究，一個項目也不能全依賴您一個人，所以就沒有匯報。」

    「只是誰都沒想到這個問題的影響會這麼大。」

    徐川搖了搖頭，道：「現在說這些沒用，先讓我看看你們定製的粒子加速器的參數和性能。」

    要說問題，其實他也有問題。

    在這個問題上，他沒考慮周全。畢竟當初在米國加州做這個項目的時候，是加州核能研究所那邊提供的直線粒子加速器，因為並沒有出現這個問題，所以具體直線粒子加速器的性能他並沒有太關注。

    畢竟一個大型的合作項目，他也不可能方方面面所有的問題都關注到。

    只是他沒有想到，五六年的的時間的，國內外的粒子加速器會差距這麼大。

    不過好在補救的手段還是有的，希望來得及。

    ......

    搖了搖頭，徐川跟隨著韓錦和祁中興來到了核能研究所。

    儘管手中的直線粒子加速器的性能從理論上來說達不到要求，但這已經是國內性能最好的粒子加速器了。

    研究所中，徐川翻閱著手中的文件。

    核能研究所這邊購買的是一台離子直線加速器，由電子迴旋共振離子源、大型分離扇回旋加速器、冷卻儲存環、主環管道、放射性束流線、實驗終端等主要設施組成。

    這並不是新打造的設備，而是從某個國家核能實驗室中購買的，花費了整整13.7億可以說是整個項目中耗資最大的一個了。

    這台直線粒子加速器的性能很不錯，總長度達到了八百五十米，加速電場高達30兆/米、工作頻率為3500-11000兆赫.......

    在國內，這份性能已經可以說是最頂級的了，哪怕是放到國際上，也屬於一線。

    這種東西，放到任何一個實驗室中都是可以說是核心寶貝，若不是『核能β輻射能聚集轉換電能機制』項目是國家的重點工程，再加上擁有這台直線加速器的研究所是國有企業，徐川也不可能購買到這條加速器。

    不過現在，即便是這台加速器已經是國內最優秀的，依舊無法滿足要求，這是目前最大的問題。

    .......

    辦公室中，徐川和韓錦還有祁中興交流著解決這個問題的辦法。

    要說解決這個問題，方法其實也有不少。

    比如向國外購買重新定製一台粒子加速器，亦或者推進粒子加速器的發展，提升如今加速器的性能等等。

    但這些方法和手段需要的時間太長了，徐川等不了那麼久。

    今年年初的時候，他曾去了一趟京城，看到了那份可控核聚變的立項文件，那是一份留給他的機遇，但也不一定會等他很久。

    如果在核廢料這個項目上浪費了太久的時間，這個機會就可能錯過了。

    這是徐川無法接受的。

    所以必須要想辦法儘快的解決這個問題。

    .....

    徐川皺著眉翻閱著資料，尋找著解決問題的辦法。

    『核能β輻射能聚集轉換電能機制』項目已經進入了尾聲，就差臨門一腳就能完成，可現在卻出了簍子。

    儘管一個科研項目不可能始終都一帆風順，即便是項目延期也是一件很正常的事情，上面也會理解。

    畢竟這是時代的約束，只是粒子加速器設備的硬性條件達不到要求，思路和理念是沒問題的。

    而且，嚴格來說核能項目從去年下半年才開始，到現在才八九個月的時間，目前核能項目已經進入了實驗堆建造的地步了，這對於一個大型項目來說，速度已經相當快了。

    正常來說，這種級別的項目，至少需要五六年的時間才能出成果。

    但這對於徐川來說，他沒法接受。

    核廢料電能轉換項目的延期，會導致他後續的很多安排和計劃都受到干擾。

    而且，面對和解決項目中遇到的難題及突發，是一個合格負責人應有的能力。

    「首先可以排除掉重新採購或者定製一台新的直線粒子加速器，且不說其他國家的加速器能否達到要求，是否會出售等，光是時間方面就來不及了。

    同樣的，現在進行研發超導材料肯定也是來不及了的，那需要的時間很長，而且測試和驗證及生產周期都超過了預算......」

    盯著眼前的直線粒子加速器結構圖，徐川思索著可行的辦法。

    要解決加速器的能級和穩定性能不夠，他有不少的方法。比如將超導材料弄出來重新對加速器的迴旋管道進行設計部署就足夠將眼前的這台直線粒子加速器的能級和穩定性提升到需要的地步。

    但缺陷在於整改時間太長，要研發-生產-重設等整個流程走下來最少需要半年的時間。

    而現在，他頂多還有兩個月。

    現在是四月中旬，在六月中旬，他必須要完成核廢料發電站的運行。

    不說現在就投入商業化，但至少眼前的這個實驗堆需要做到投入使用和測試，這是徐川的底線要求。

    「如果是這樣，對眼前這台離子直線加速器進行改造應該是的最可行的辦法之一。」

    「那麼磁鏡控制系統如何？」

    徐川想到了上輩子研究可控核聚變時研發的超導磁鏡控制系統，對於超高溫等離子體的控制有著很強的效果。

    不過不同的是，那時候的磁鏡控制系統是建立在他研究出來的常溫超導材料體系上的，但現在，利用常規超低溫超導材料可行嗎？

    對於這個，徐川有些不確定，儘管理論來說，常溫超導材料和超低溫超導材料的性能幾乎一致，但實際上還是有一些區別的。

    而且更關鍵的是，要部署超低溫超導材料，需要對部署直線粒子加速器的空間進行一定程度的改造。

    畢竟如今的超低溫超導一般都是通過液氦冷凍來進行的，儘管只是改造一部分區域，這也是一件相當麻煩的事情。

    「如果放棄掉磁鏡控制的話，還有沒有辦法增強粒子加速器的能級和穩定性？」

    「或許，我可以先將這個問題拆分成兩個來進行處理？」

    驀的，徐川腦海中浮現出了一個想法。

    這是理論科學中面對一個難題時常用的辦法，將難題拆分，然後再來一一解決。

    粒子加速器中的粒子不穩定性一般發生在加速粒子通過圓形機器平均能量達到其轉換值時。

    當轉折點發生在粒子以相同的速率繞環旋轉時，即使它們並不都攜帶相同的能量，也會表現出一定的能量範圍。

    這會導致粒子在躍遷能量附近的特定運動使它們極易產生集體不穩定性。

    就像光與顯微鏡那樣照亮被觀察的物體一樣。

    光束越強，科學家就越容易檢查他們正在觀察的物體。

    但是強度是有代價的，光速越強，越容易晃眼睛或者說強光會遮掩一切，導致什麼都看不到。

    這就好比晚上開車，你對面來了個超亮的遠光車一樣，越接近它，你就會發現視線中除了燈光外，就越什麼都沒有了。（ps：遠光狗給我鯊！）

    這種不穩定性物理學界研究了幾十年，但至今都沒有得到充分的理解。

    當然，儘管物理界沒有充分理解這種不穩定性，但不代表不能控制它。

    比如通過質子驅動的等離子體尾場加速、射頻腔推進等技術，都能做到一定程度的削弱不穩定性。

    作為一名高能物理界的頂級科學家，徐川自然清楚知道如何解決這種東西。

    如果是要單純的提升穩定性的話，他手中有不少的辦法。

    比如通過在螺旋加速腔室節點處增加一個smi控制尾場，就能在一定程度上增加對粒子流束的控制。

    亦或者通過部署多重強磁鏡箍來對直線粒子加速器中的進行軌道控制。

    但無論哪一種手段，都有限制。

    無論是部署smi控制尾場還是多重強磁鏡箍，都僅限於一定能級之下的加速實驗，如果輸出能級過強，兩者都會失去效果。

    這意味著能級和穩定性無法同時獲得，就像是魚和熊掌不可兼得一樣。

    徐川頭疼的地方就在這裡。

    照顧穩定性，那麼直線加速器的能級就無法提升，那麼核廢料的可控裂變速度就會降低不少，進而會導致發電量降低。

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    而提升能級，穩定性就無法照顧，這個更危險。

    失控的粒子束可不是核廢料散發的那些的離子輻射，它本身就攜帶了超大的動能，會對輻射隙帶半導體材料和保護材料造成極大的破壞。

    ......

    「這還真是讓人頭疼。」

    辦公室中，徐川盯著眼前的設計圖紙晃了晃腦袋。

    在這裡呆了好幾天的時間，大大小小的交流會也開了不少，但無論是他還是其他研究員暫時都沒想到什麼太好的辦法同時兼顧穩定性和能級強度。

    「呼，先出去走走吧。」

    搖了搖頭，徐川放下了手中的圖紙，推開辦公室的大門走了出去。

    現在正好是下班的時候，三兩成群工人和研究員穿行在工業園區中。

    這會核能工業園區已經建設的相當完善了，不僅僅有住宿的樓區，還有各種休息娛樂設施。

    一路走過來，徐川看到了籃球場、桌球場、網球場等各種娛樂活動設施，裡面還有不少人在打球對抗。

    他對球類運動不是很感興趣，不過這會沒事，又是放鬆心情，乾脆隨便找了個地方坐了下來看這群人打球。

    盯著球場看了一會，正當徐川感覺有些無聊想起身去吃飯時，籃球場上的動靜讓他停住來了動作。

    在他眼前，一個半場上，一個籃球恰好卡在了籃筐邊緣。

    打球的一群人你看我我看你，嘗試跳躍想辦法將球弄下來，不過這個半場的球友彈跳力好像一般，折騰了半天都沒碰到球。

    隨即，就有人跑去另外的半場借來了一個籃球，看樣子是準備砸下來。

    不過似乎是第一個籃球卡的有點緊，試了兩次後依舊沒啥效果，然後讓徐川目瞪的是，沒一會第二個球也卡上去了。

    好嘛，這下性質就變了。

    徐川停下腳步饒有興趣的看著這群人折騰。

    老實說，這種卡籃球的事情找個杆子或者達個人梯就能弄下來的，但打球的男生一般都自動性的忽略了這些。

    而當第二個球卡上去的時候，他們的目的就不是將球弄下來了。

    看著一群人砸球，看著籃球一個個的卡上去，最終堆滿籃筐最終被一個籃球整體砸下來的時候，徐川腦海中忽然閃過一道靈光。

    「如果，將這個堆滿籃球的籃筐看做一個原子核，最後一個球看成高能粒子的話，在高能粒子的碰撞下，原子核分解，形成獨立的質子和中子。」

    「這個過程像極了核裂變的鏈式反應，如果能做到獲取足夠的中子的話，那麼不需要足夠高的能級也能加速核廢料的衰變速度吧？」

    腦海中，一道閃電驟然噼開了迷霧。

    如果提升能級短時間內做不到的話，那麼提升中子數量也是可以的啊。

    這並不是用於實驗的對撞，對於能級有著嚴苛的要求，高能級只不過是提升核廢料的衰變速度，提升發電量而已，完全沒必要在能級上死磕。

    或許，我知道該怎麼做了！

    徐川呢喃了一聲，眼神明亮的迅速朝著辦公室跑去。

    ......

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