第429章 点燃东方之星
第429章 点燃东方之星
临近年末,CFETR东方之星主机组装完成,进入调试阶段。
在「星流」的强力驱动下,联合技术团队在过去的七年时间里,基本扫清了「东方之星」工程化道路上的所有主要技术障碍。
数字孪生体已经叠代到了V8.5.0版本,其预测精度经过了大量小型实验装置数据的反复校验。
由于几乎所有技术风险都在数字阶段被识别和解决,实物建造过程异常顺利,几乎没有出现重大的设计返工。
调试同样得益于数字孪生体。每一步操作,真空抽气、磁体冷却、首次等离子体放电,都在虚拟世界中演练了成千上万次。
而实际的调试过程,仿佛是数字剧本的完美复现。
时间飞逝,2026年3月18日,一个注定载入史册的日子。
CFETR首次氦—3聚变实验即将开始。
上午9点,指挥大厅内,李院士、陆安以及所有参与项目的核心人员齐聚一堂。
这是一个环形大厅,围绕著中央的巨大屏幕而建。
此刻,上百个席位已经坐满了人。
有白发苍苍的老院士,有正值壮年的技术骨干,有满脸朝气的年轻研究员。
每个人的目光都盯著前方的大屏幕。
屏幕上显示著「东方之星」的实时状态数据,真空度、磁体温度、冷却系统压力、
氦—3注入量————每一个数字背后,都是无数的心血。
在主屏幕旁边,还有一个同样大小的分屏。
那上面显示的是数字孪生体的同步模拟,是一个和真实装置完全一样的虚拟东方之星,此刻也在等待著同样的点火指令。
李院士坐在第一排,他已经七十三岁了,从首次开始研究托卡马克,到今天,这一刻他几乎已经等了几乎一辈子。
陆安坐在他旁边,过去的几个月,他把大部分时间都用在了这里,和联合技术团队一起攻关最后的技术难题。
过了片刻,陆安看向旁边的李院士微笑著道:「李老,紧张吗?」
李院士笑了笑,说道:「还好,数字孪生体已经演练了上万次,每一次都成功了,今天不过是把虚拟变成现实。」
他顿了顿,又补充道:「但要说不激动那是假的,等这一天,我等了大半辈子。」
这时,总指挥的声音响起。
「各单位报告状态。」
「真空系统准备就绪。」
真空室压强已降至10的—8次方帕,符合点火要求。
「磁体系统准备就绪。」
所有超导磁体已完成冷却,温度降至4开尔文,电流稳定,磁场位形已优化至氦—3聚变所需参数。
「加热系统准备就绪。」
中性束注入器、射频加热系统均已预热完成,待命启动,加热功率可满足氦—3点火需求。
「诊断系统准备就绪。」
所有诊断设备工作正常,数据采集通道畅通。
「冷却系统准备就绪。」
主循环泵已启动,冷却剂流量稳定,第一壁冷却通道压力正常。
「燃料系统准备就绪。」
氦—3注入阀已完成低温测试,流量控制精度达标。
「控制系统准备就绪。」
实时控制算法已加载,反馈回路测试正常,氦—3聚变专用控制模块已激活。
一个个报告传来,每一个都是「准备就绪」。
总指挥看向李院士和陆安,随即,李院士微微点头。
「点火程序启动。」
随著总指挥下令,屏幕上的倒计时开始。
【10————9————8————】
指挥大厅里鸦雀无声,所有人都屏住了呼吸,盯著那个跳动的数字。
【7————6————5————】
陆安或许是在场的人里面最淡然的那个。
【4————3————2————】
李院士的眼睛微微眯起,上万个日日夜夜,无数次失败,无数次重来,无数次被人质疑「这是不是个遥不可及的梦」,所有的所有,都凝聚在这一刻。
【————1————】
「点火!」
指令发出。
屏幕上的数字孪生体率先亮起,那是虚拟装置的反应,而在主屏幕上,实时的数据开始剧烈跳动。
中性束注入器启动,高能粒子束射入真空室。
射频加热系统启动,微波能量注入氦—3与氘的混合气体。
真空室内的温度开始急剧攀升,从常温到一千万度,从一千万度到五千万度,从五千万度到一亿度,从一亿度到两亿度————
控制系统的曲线图上,一条红线正在以近乎垂直的角度上升。
直到温度突破5亿度这个节点,监测员立即报告。
「已达到点火温度!」
「启动磁约束强化!」
环绕真空室的超导磁体电流增强,磁场强度攀升到极致,等离子体被压缩,密度增加,粒子碰撞的频率呈指数级上升。
屏幕上,一个全新的数据开始跳动:质子通量。
氦—3聚变几乎不产生辐射,尤其不产生高能中子辐射,因此放射性污染极小。
当质子探测器开始计数,就意味著聚变真的已经发生了。
此时此刻,数字在不断跳动。
100100010000100000——1000000
「质子通量稳定上升!」监测员的声音在颤抖。
李院士站起身,走到大屏幕前。
他的眼睛紧紧地盯著那条曲线,仿佛要把每一个数据都刻进心里。
反应在持续。
一秒、两秒、三秒————十秒————三十秒————一分钟————
等离子体稳稳地悬浮在真空室内,被强大的磁场牢牢束缚,持续不断地进行著氦—3聚变反应。
「反应持续一分钟!」
「能量净增益系数Q值达到2.1!」
「突破能量收支平衡点!输出能量已经超过输入能量的两倍!」
所有人看到这个数据结果都无比激动,这意味著正在进行的聚变反应已经实现了「能量盈余」,而且创造了业内新纪录,此前的最高Q值是1.53。
但达到2.1的Q值还远远不够。
当Q值=1仅表示科学盈亏平衡,即聚变输出能量等于输入加热能量,但尚未计入磁体冷却、电力转换等系统能耗。
当Q值≈5可实现自持燃烧,但不足以覆盖全系统能耗。
当Q值≥10是验证核聚变工程可行性的关键节点,这也是商业发电的起点,也是覆盖全系统功耗,实现净电力输出的门槛。
当Q值≥30便真正具备经济可行性,达到成熟的商用标准。
如果将之比作能源投资,Q值就是投资回报率,只有当它足够高时,这笔投资才具有成熟的商业价值。
却说此刻,随著能量净增益系数的持续攀升,监测员报告时愈发激动。
「Q值突破5!」
「Q值突破10,成功覆盖全系统功耗。」
能量净增益系数还没有停止,还在持续且快速攀升中。
很快就突破了20、25、30————
「Q值达到36,我的天呐指挥大厅里,看到数值停留在36的时候,很多人都呆住了,仿佛不敢相信眼前看到的数值。
这个数值,意味著什么?
在场的人都清楚。
当Q值大于30就具备成熟的商业发电能力,这是不鸣则已一鸣惊人,是史诗级的飞跃。
李院士站在原地,一动不动。
他的眼睛湿润了,但没有流泪,他看著屏幕,那个正在燃烧的人造太阳,一个用来自月球的燃料点燃的、比太阳本身更纯净的火焰。
陆安缓缓说道:「成功了。」
李院士点点头,声音有些沙哑:「是啊,成功了。」
在现实的物理世界中,人类第一次在地球上,长时间且稳定地约束并燃烧著一团真正的————恒星之火!
李院士看著大厅里那些年轻的面孔,有些已经在擦眼泪,有些在互相拥抱,有些高举双手欢呼。
「孩子们————」李院士提高了声音,「我们做到了,用氦—3,做到了。」
大厅里爆发出雷鸣般的掌声和欢呼声。
人们拥抱,流泪,欢呼,尖叫。
数十年来,从东方超环EAST,到先进实验超导托卡马克,再到今天的东方之星。
从最初只能用氘氚做短暂放电,到今天用氦—3实现稳定聚变。
一代又一代科学家,用他们的青春、热血铺就了这条通往清洁能源的路。
而今天,这条路终于走到了尽头。
不,应该说,是来到了新的起点。
按照预定程序,实验持续了整整两个小时。
这两个小时里,东方之星稳定运行,持续输出能量,总发电量达到320万千瓦时,足够一个中型城市一天的用量。
此刻,那个刚刚完成历史性点火的人造太阳,正在缓缓降温,准备下一次燃烧。
下午15时许,联合团队召开新闻发布会。
时间一到,发布会现场已经挤满了各路媒体记者,长枪短炮对准了台上,闪光灯此起彼伏。
来自全球各地的媒体记者们翘首以盼,等待著那个即将改变世界的消息。
台上,李院士坐在中间,左右两边分别是科技部和能源局的领导。
陆安坐在稍远一点的位置,他不想抢风头,但作为整个项目的关键推动者,他还是被
请到了现场,毕竟这是注定要载入史册的一天。
不过,虽说陆安不想抢风头,但只要他出现,记者的镜头还是忍不住给到他身上。
下午16时30分,新闻发布会正式开始。
科技部的领导率先发言:「女士们,先生们,各位记者朋友,感谢大家出席今天的新闻发布会,在此,我正式向全世界宣布一个重大消息。」
他顿了顿,目光扫过台下那些期待的眼神。
「今天上午9时整,我国自主研制的CFETR·东方之星」聚变工程实验堆,成功实现了氦—3可控核聚变点火,并持续稳定运行两小时,能量净增益系数Q值创纪录的达到36,大幅商用聚变指标。」
台下瞬间沸腾了。
闪光灯疯狂闪烁,快门声如暴雨般响起。
他示意大家安静,然后继续说:「这标志著,人类正式掌握了可控核聚变技术。从此,清洁、安全、几乎无限的能源,将成为现实。」
「下面,请东方之星项目首席科学家李院士为大家介绍具体情况。」
李院士站起身,向台下微微鞠躬。
「各位朋友,我今天非常激动,我第一次接触托卡马克装置时,有人告诉我,可控核聚变永远都是「还有五十年」的技术。五十年后它还是「还有五十年」————」
「今天,我们用事实证明了,可控核聚变不是永远还有五十年」,而是已经实现他开始详细介绍实验过程,点火前的准备、点火时的数据、反应持续的过程、最终达到的成果。
记者们飞快地记录著,生怕漏掉任何一个字。
随著时间的推移,介绍完毕后,新闻发布会进入提问环节。
第一个被点到的,是来自新华社的记者。
「李院士,请问这项技术的突破,对我国的能源结构会带来什么影响?」
李院士回答:「影响是革命性的,1吨氦—3就足以保证一个功率1000万千瓦的发电机组工作一年;每燃烧1公斤氦—3就可以产生19兆瓦时的能量,足够一座大型城市照明用6
年;一个百万千瓦的火力发电站,每年消耗的煤超过200万吨,如果这个发电场是裂变核电站,它需要30吨的核燃料,可如果它是核聚变发电厂,燃料只需要600公斤。」
「如果采用氦—3核聚变发电,我国年发电总量仅需消耗30吨氦—3。」他补充道:「去年12月份,我们从月球运回了12公斤氦—3,未来,随著月球工厂的持续发展,我们将有充足的燃料供应,到那时,煤、石油、天然气将成为历史。」
第二个问题,来自璐透社记者。
「请问这项技术是否会对其他国家开放?还是说,贵国将垄断这项技术?」
这个问题由科技部来回答:「可控核聚变是人类共同的财富,我们愿意在平等互利的基础上,与世界各国一道展开合作。」
技术肯定是要垄断的,但应用是可以合作的。
第三个问题,来自秧视记者。
「陆先生,请问这项技术对小行星危机有什么意义?」
闻言,陆安微笑著说:「意义重大,点亮了可控核聚变技术,我们捕获小行星的把握大大提高,十年后,当它到达地球附近时,我们必然做好了充分准备,这一点我充满信心。」
发布会持续了一个多小时。
记者们的问题一个接一个,陆安、李院士等人一一作答。
当最后一位记者放下手,发布会主持人宣布新闻发布会结束时,全场响起了热烈的掌声。
记者们蜂拥而上,想要近距离采访。
但安保人员已经围成一道人墙,护送著陆安、李院士等人离开会场。
这一振奋人心的消息迅速扩散,在全网乃至全球疯传。
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