凭据人类对核聚变技术的研究,可控核聚变可以分为几代,每一代反映生成的工具也差异。
好比最容易实现的第一代氘氚聚变,简称DT聚变,反映生成的是一个氦4原子+一个高能中子,另有17.6MeV的能量。
因为中子不带电,无法被磁场约束,横冲直撞发生的辐照,很容易破坏掉聚变装置的内壁质料。
另外氚T的半衰期只有12.43年,自然界险些不存在天然的氘,如此维持氚元素的自持也是一浩劫题。
针对这些缺陷,人类提出了第二代可控核聚变技术,即氘氦3聚变,简称DHe3聚变,反映生成的是一个氦4原子核+一个高能质子,以及18.3MeV的能量。
因为质子带正电,可以被磁场约束,如此就解决了中子辐照的问题。
同时氘D元素属于稳定元素,大自然的含量品貌很高,这也制止接纳氘氚聚变时氚元素的自持难题。
不外氘氦3聚变也不是没有缺点。
相比力氘氚聚变,氘氦3聚变散射截面要明显小许多。
想要完成氘氦3聚变,反映堆就需要更高的温度,更高的元素浓度,另有更高的磁场约束强度。
聚变散射截面,形象点比喻就是一群蒙着眼睛在操场奔跑胡乱的人群。
温度就是奔跑的速度,温度越高奔跑的速度越快。
散射截面大的氘氚聚变,这是一群大人在跑,占地空间大。
散射截面小的氘氦3聚变,这是一群小孩在奔跑,灵活小巧。
当奔跑的两小我私家撞到一起,砰地一声,元素就聚变了。
在各人都蒙住眼睛胡乱跑的情况,同样的奔跑,同样的奔跑速度,很明显是一群大人更容易撞到一起,小孩没那么容易撞到一起。
而怎么撞到一起,这就是聚变的难易,前者氘氚聚变,几千万摄氏度的奔跑速度,后者氘氦3聚变,温度直接就飙升到数亿摄氏度。
除了氘氚聚变,氘氦3聚变,可控核聚变另有氘氘聚变。
但DD聚变因为有两种反映路径,一种是聚变生产氢和一颗质子,释放出4MeV的能量,另一种是反映生成氦3和一颗中子,释放出3.3MeV的能量。
两者反映概率各占一半,其中一半的反映发生中子,存在中子辐照问题,最终照旧比不上氘氦3聚变。
“因为直接继续人类文明的聚变技术,我们使用是最好的氘氦3聚变。”
“反映堆的发电效率是几多?”陈诺继续询问。
可控核聚变反映生成的都是能量和高能质子,而这些能量的体现形式主要就是热量,但热量是无法直接被利用,需要转换成电能再使用。
想象中点燃一个核聚变反映堆就能一飞冲天,威力无边,这是不切实际的事情。
而热量发电,这又绕不开人类的祖传秘籍——烧开水。
通过烧开水的方式,借助高压蒸汽,推动汽轮机发动发电机发电。
虽然,核聚变反映堆究竟高级一点。
除了烧开水的方式,还可以满足磁流体发电的需求。
磁流体发电的原理,就是利用导电的等离子流高速通过磁场切割磁感线,从而发生电动势,发生电能。
众所周知,物质被加热到高温发生电离,会分为带负电的电子,跟带正电的原子核。
当这样的等离子流通过高磁场,电子和原子核就会在磁场两极靠近和聚集,这样电势差就发生了,电流也就泛起了。
粒子运动速率的外在体现是温度。
这种经过磁场的等离子流因为磁场的聚集,速度减缓,宏观的体现就是温度下降,磁流体发电本质也可以看做是温度被转换成电能。
对于氘氦3聚变反映堆,磁流体发电配合烧开水,这无疑是最适合的模式。
因为聚变的产物除了能量,剩下的就是数亿摄氏度的氦核,另有一颗高能质子。
无论是氦核照旧质子,都带有电荷,都可以通过磁场,切割磁感线进行发电。
“陈诉主宰,磁流体发电搭配烧开水,综合发电效率可以到达百分之53。”
“只有百分之53,差不多一半的能量都浪费了。”
陈诺忍不住摇头:“加大对温度发电模块的进化培育,尽可能提高核聚变反映堆的综合发电效率。”
凭据鸟神星现在反映堆的规模,提高能量的转换效率是现阶段最有效益的方案。
每提高一个点,这都等同于多制作上万座核聚变的反映堆。
“是,主宰。”
“好好加油。”
陈诺勉励一句,看着全部燃料都运输分配完毕,下达指令道:“启动行星发动机阵列,两天的时间,没须要等到最后时刻。
每一次要害的航行,我们都需要考虑可能发生的意外,给计划预留一定的冗余量。”
“小天明白了。”
小天应了一声,承载了指令的电磁波传送到星球外貌,被全部的生物模块接受。
指令确定,遍布在南半球的一座座核聚变引擎焚烧,澎湃的能量源源不停的输送到一边的发电机组和磁流体发电机组。
电火花绽放,澎湃的电流在源源不停的发生。
这些电流通过超导线路,通报到一座座直径千米的霍尔推进器,再通过线圈发生磁场对物质进行电离加速。
一圈又一圈的湛蓝色光圈在鸟神星的南半球亮起。
数不清的离子束被霍尔推进器加速到40千米每秒,形成一圈圈璀璨的光柱,喷射到太空。
轰隆隆!
霍尔推进器发生的澎湃推力,开始作用到地面,通过铺在星球外貌进行加固的质料2号又进一步通报到地底,再通报到整个星球。
整个星球在震动,地壳在扭曲挤压,大地裂开数不清的裂缝,然后又被质料2号填补加固。
这颗直径1900公里,太阳系第三大的矮行星,在遍布整个南半球的行星发动机阵列发生的推力作用之下,原本围绕太阳运转,向内弯曲的轨道开始向外偏移。
“主宰,百万台霍尔推进器全功率推进,当前总推进力到达50.34万亿吨,受到行星发动机的影响,鸟神星开始偏离星球的轨道,挣脱太阳的束缚。”
星球震动连续了几个小时,最终陷入平稳,小天开始通报整颗星球和行星发动机的运行状态。
凭据物体间万有引力公式F=GMm/r^2N,G是万有引力常数,M其中一个物体的质量,m是另一个物体的质量,r是两个物体之间的距离,N是单元牛顿。
太阳的质量是1.99×10^30KG质量,鸟神星质量是4×10^21KG,与太阳的距离是7.8×10^12米,引力常数是6.67×10^-11 N。
那么可以盘算得出,鸟神星受到太阳的引力经过关系换算之后,约莫是2×10^10吨,即20亿吨。
因为鸟神星和太阳处于绕轴匀速转动的状态,星球的离心力和太阳的引力平衡,离心力=太阳的引力。
但原本平衡的两个力,鸟神星这边突然施加多凌驾50万亿吨向外的推力,哪怕鸟神星的质量足够庞大,轨道也开始往外偏移,开始挣脱太阳的引力。
看着外面璀璨的等离子光柱,陈诺问道:“我们或许多久能离开当前轨道,开始前往中子星。”
“主宰,预计5个月之后脱离当前轨道,但想要前往中子星,我们还需要增加霍尔推进器的数量,对推进器进行革新......”
鸟神星的质量有4×10^21KG,换算成吨,这就是400亿亿吨。
单凭霍尔推进器目前的推力,基础就无法进行有效的加速,现在能改变星球的轨道,主要照旧利用星球自身的速度。
这就像地球文明时代,质量数千吨的太空站,依靠几台10牛级的推进器就能实现变轨一样。
其中要害的点,就是因为太空站自己具有一个很高的速度。
不外,变轨容易,想要对鸟神星再加速,推着离开太阳系就没这么简朴。
现如今的行星发动机阵列,必须增加数量同时进行一系列革新。
虽然,革新的方案不难。
最简朴的方案就是给每座推进器增加微波模块,再调整结构,把霍尔推进器酿成可变比冲磁等离子体发动机就行。
温度的本质,是物质微观粒子的运动。
一团超高温等离子体,本质就是一团高速乱飞的离子。
温度越高,离子运动的越剧烈。
这时候,通过电磁场对乱飞的离子引导到一个偏向,就能极大增加离子束的喷射速度。
凭据人类文明最新的超导质料,可以营造的磁场强度和微波照射强度。
超大型的行星发动机,在增加超大型微波模块和提高磁场强度,等离子束的喷射速度可以从现在几十千米每秒,轻松到达近万千米每秒。
不考虑最佳能耗的话,维持五分之一光速的燃料喷射速度都没问题,极限情况还可以提高到三分之一光速,足以推动鸟神星在太空航行。