Глава 278. Достоин звания профессора Сюя •
При условии решения проблемы стабильности, увеличить количество нейтронов, чтобы повысить скорость распада ядерных отходов и стабилизировать скорость преобразования электроэнергии.
Это вдохновение Сюй Чуань неожиданно получил от "испорченной" игры в баскетбол.
Преимущество этого подхода заключается в том, что требования к уровню энергии линейного ускорителя частиц могут быть снижены, а насколько они могут быть снижены, еще предстоит выяснить в ходе экспериментов.
В конце концов, одновременный учет уровня энергии и стабильности линейного ускорителя частиц - действительно чрезвычайно сложная задача.
Именно поэтому ускорители частиц становятся все больше и больше.
Например, Большой адронный коллайдер (БАК) в ЦЕРНе имеет общую длину в двадцать семь километров, а линейный ускоритель частиц в Стэнфордском центре линейных ускорителей в США - три целых две десятых километра.
Не только потому, что для разгона частицы до скорости, близкой к скорости света, требуется больше энергии и более длинные трубы, но и из-за стабильности и управляемости.
Сюй Чуань не может построить большой адронный коллайдер для проекта "Механизм преобразования энергии β-излучения ядерной энергии в электрическую".
Это не только требует времени и средств, но и существующий линейный ускоритель частиц становится его единственным выбором.
Конечно, он может выбрать не использовать линейный ускоритель частиц для катализа распада ядерных отходов, но простое использование материалов с радиационной запрещенной зоной для преобразования энергии излучения имеет различные недостатки.
Например, низкая эффективность преобразования, низкая выработка электроэнергии, слишком долгое время использования площадки, нестабильное преобразование и так далее.
А линейный ускоритель частиц играет роль катализатора и стабилизатора.
Ядерные отходы, на распад которых в противном случае ушли бы сотни или тысячи лет, могут быть израсходованы в течение двадцати-тридцати лет, и большая часть излучения в них будет израсходована.
Быстро вернувшись в офис, Сюй Чуань открыл инженерные чертежи и начал переосмысливать свои идеи, переделывать и рисовать чертежи.
Он не является профессиональным инженером и не может изменять и проектировать чертежи в соответствии со стандартами.
Но ранее он руководил многими крупными проектами, особенно в области физики высоких энергий, и хорошо разбирается в структуре коллайдеров.
Профессиональные дела следует поручать профессионалам, и Сюй Чуань не требует от себя идеального изменения инженерных чертежей, ему достаточно четко обозначить, как вносить изменения и каким требованиям они должны соответствовать.
Что же касается того, как вносить изменения, какие материалы использовать и как строить, то это уже забота инженеров.
После нескольких часов работы, несколько измененных до неузнаваемости чертежей снова появились на компьютере.
Глядя на переработанные чертежи на экране дисплея, Сюй Чуань внимательно проверил их, а затем удовлетворенно кивнул.
В этой модификации в основном переделывались узлы спиральной ускорительной камеры и главная кольцевая труба большого разделительного секторного циклотрона.
В первом случае, за счет добавления SMI-контроля кильватерного поля, достигалось повышение стабильности пучка частиц.
Во втором случае добавлялась добавка протонов.
За счет столкновения пучка частиц создаются новые микроскопические частицы, чтобы достичь возможности эффективного запуска распада ядерных отходов.
Этот процесс чем-то похож на цепную реакцию ядерного деления, когда один нейтрон бомбардирует одно атомное ядро, а затем создает больше нейтронов, чтобы бомбардировать больше атомных ядер, и как только он запускается, он становится бесконечным.
Однако преобразование энергии ядерного излучения в электрическую отличается тем, что для него требуется постоянное добавление первого нейтрона линейным ускорителем частиц.
В конце концов, сами ядерные отходы - это отходы, которые уже израсходовали большую часть деления урана-235 в ядерном топливе, и без добавления цепных нейтронов цепная реакция не может быть быстро запущена.
С переработанными чертежами Сюй Чуань отправил сообщение, созывая руководителей и исследователей ядерного промышленного парка на совещание.
Теоретически, новая схема, которую он построил, должна соответствовать требованиям, но всегда полезно выслушать мнения других, не так ли?
Более того, он не является настоящим экспертом в области ядерного деления, хотя ранее он глубоко изучал ядерные отходы, ядерное топливо и другие вещи, когда исследовал технологию "Механизм преобразования энергии β-излучения ядерной энергии в электрическую".
Но по сравнению с теми экспертами, которые глубоко изучают и специализируются в этой области, разрыв все еще довольно велик.
В офисе института, получив сообщение от Сюй Чуаня, Хань Цзинь и Ци Чжунсин немедленно отложили свою работу и связались с другими своими подчиненными, имеющими право участвовать в совещании, чтобы те быстро прибыли.
"Это патч-идея, которую я сделал в отношении нестабильности и недостаточного уровня энергии линейного ускорителя частиц, вы можете сначала взглянуть на нее, и если у вас есть какие-либо хорошие предложения, мы можем обсудить их".
В конференц-зале Сюй Чуань попросил сотрудников раздать распечатанные измененные чертежи и другие материалы.
Услышав о решении проблемы нестабильности и недостаточного уровня энергии линейного ускорителя частиц, все присутствующие в конференц-зале с любопытством быстро взяли материалы и начали их просматривать.
Проблема нестабильности и недостаточного уровня энергии линейного ускорителя частиц - это проблема, которую они изучали в последнее время.
Для АЭС на ядерных отходах эта проблема в настоящее время действительно очень серьезна, но если удастся найти решение, то, возможно, удастся оставить яркое впечатление в памяти молодого главного инженера, сидящего перед ними.
Что касается ситуации в стране, то уникальный статус Нобелевской премии + премии Филдса сделал этого человека новым независимым академическим деятелем.
Если бы удалось завоевать его расположение, это было бы огромным достижением!
Однако, к сожалению, проблему нестабильности и недостаточного уровня энергии линейного ускорителя частиц решить не так-то просто.
Есть способы одновременно учитывать уровень энергии и стабильность, но слишком сложно модифицировать фиксированный базовый линейный ускоритель частиц, к тому же есть ограничение по времени.
"С точки зрения увеличения количества нейтронов для повышения уровня энергии, эта альтернативная схема просто великолепна! Как я сам не додумался до этого!"
"Если бы ты мог до этого додуматься, ты бы не сидел сегодня здесь, ты бы сидел в конференц-зале ЦЕРНа".
"Как и ожидалось от Бога Чуаня, проблему, над которой мы бились больше половины месяца и не нашли ответа, Бог Чуань решил меньше чем за неделю".
"Использование количества вместо уровня энергии, в обычном ускорителе этот метод практически невозможен, но наш на самом деле не требует уровня энергии, возможно, этот метод действительно сработает!"
"Конечно, ведь Бог Чуань - обладатель двойной премии: Нобелевской + Филдса! В этом году он обязательно будет избран академиком!"
"Двадцатидвухлетний академик, ого..., это побило все рекорды".
"..."
Хотя было много хвастовства и похвал, все согласились и одобрили метод, предложенный Сюй Чуанем, который пошел другим путем.
Теоретически, это действительно был рабочий метод.
Конечно, каков будет фактический эффект, еще предстоит проверить на практике.
В конференц-зале, после того как все немного польстили, они остановились и начали серьезно обсуждать преимущества и недостатки этой схемы, а также то, что можно было бы улучшить.
В конце концов, все они профессионалы, и если нет подходящего метода, они могут не знать, с чего начать, но выбрать, что можно оптимизировать в схеме, и дать совет, они все еще могут.
В конце концов, инновации - это самое сложное.
Сюй Чуань также получил немало пользы от совещания, например, схему регулировки ограждения управления SMI, например, управление турбулентностью спирального ускорительного трубопровода и так далее.
Эти вещи были полезны для него, потому что не только этот проект, но и последующее строительство отечественного Большого адронного коллайдера, и эти вещи могут в определенной степени оптимизировать производительность коллайдера.
За счет встроенного SMI-контроля кильватерного поля повышается стабильность пучка частиц, а затем за счет свинцовой пластины увеличивается количество, чтобы достичь желаемого эффекта. Кстати, на днях заказанный ионный линейный ускоритель частиц был доставлен на специальном транспортном средстве, и его еще не начали устанавливать и отлаживать, так что можно модифицировать его, а затем уже приступать к работе.
В промышленном парке огромная колонна автомобилей остановилась на обочине дороги, ожидая, пока передние грузовики закончат разгрузку.
Общая длина этого линейного ускорителя частиц достигала почти восьмисот метров, и, естественно, невозможно было перевезти такое огромное оборудование целиком.
Однако при поддержке государства использование специальных грузовых автомобилей для перевозки не привело к тому, что его пришлось разбирать на отдельные детали.
Если не считать длины, линейный ускоритель на самом деле не такой уж и большой, и эти грузовики вполне способны перевозить разобранный линейный ускоритель частиц по частям.
Единственное, что нужно было учитывать, это то, что ускоритель довольно чувствителен и требует использования самых современных противоударных средств для защиты.
Кроме того, было довольно хлопотно проезжать через пункты взимания платы за проезд по скоростным дорогам, и пришлось разобрать несколько пунктов взимания платы и контрольно-пропускных пунктов, чтобы успешно выехать на дорогу.
На самом деле, подготовка к транспортировке этого линейного ускорителя частиц началась еще в прошлом году, и потребовалось целых четыре или пять месяцев, чтобы благополучно доставить его из Пекина в Цидун.
И теперь пришло время собрать его заново.
Даже при наличии достаточного количества рабочей силы на это уйдет больше половины месяца, а после сборки еще нужно будет проверить и отладить, и даже если все пройдет гладко, то до первого тестового эксперимента с его использованием придется ждать до начала июня.
Однако Сюй Чуань не мог оставаться в Цидуне так долго, ведь в начале мая ему предстояло выступить с докладом о промежуточных результатах по уравнению НС.
Конечно, это не значит, что он не может протестировать это решение.
Взяв с собой нескольких исследователей, Сюй Чуань отправился в Шанхайский институт ядерных исследований Академии наук.
Здесь есть небольшой линейный ускоритель частиц, и хотя его характеристики далеко не соответствуют требованиям, для проведения простого эксперимента он вполне подойдет.
Хотя генератор кильватерного поля с SMI-контролем и является ценным, но в таком важном государственном институте ядерной энергетики, как Шанхайский институт ядерных исследований Академии наук, он есть.
Что же касается свинцовой пластины, используемой для цепной генерации большего количества протонов, то и говорить нечего.
В институте ядерных исследований может не хватать чего угодно, но только не свинца.
До того, как он разработал бессвинцовый нанокомпозитный защитный материал, свинцовый защитный материал, можно сказать, был самым распространенным материалом в ядерных исследованиях и экспериментах.
Потратив некоторое время, Сюй Чуань в определенной степени модифицировал небольшой линейный ускоритель частиц Шанхайского института ядерных исследований Академии наук.
Конечно, эту модификацию можно было демонтировать, потеряв лишь некоторые временно изготовленные детали.
В конце концов, если бы модификация была необратимой, никто бы не согласился.
После того, как подготовительная работа была завершена, эксперимент начался очень быстро.
Под управлением Шанхайского института ядерных исследований Академии наук линейный ускоритель частиц, используемый для эксперимента, детектор и небольшой экспериментальный черный ящик для хранения ядерных отходов были медленно собраны вместе, образуя устройство странной формы.
Оно выглядело немного как квадратная гантель?
Форма была немного странной, но Сюй Чуань не обратил на это внимания, главное, чтобы эта штука работала, а внешний вид... все равно это все экспериментальные образцы, зачем делать их такими красивыми.
"Докладываю, подготовительные работы завершены, можно начинать эксперимент в любое время!"
В комнате наблюдения громко доложил сотрудник.
Сюй Чуань кивнул и спокойно сказал: "Начинайте эксперимент!"
"Есть!"
"Всем группам приготовиться, эксперимент официально начинается."
"Напряжение спиральной ускорительной камеры A07 увеличено!"
"Вспомогательная программа главного управляющего компьютера работает нормально!"
"Ускоритель LIGHT подтвердил достижение нагрузки, можно вводить пучок частиц!"
"Добавление пучка частиц завершено, запуск разрешен!"
"..."
В диспетчерской раздалась череда докладов, и с подтверждением окончательной команды пучок частиц, удерживаемый в камере частиц, был быстро ускорен сильным магнитным полем до предела и, наконец, выпущен, как пуля.
В невидимом для глаз месте свинцовая пластина, расположенная перед небольшим экспериментальным черным ящиком, подверглась сильному удару, и в одно мгновение бесчисленные протоны были разделены и попали внутрь ядерных отходов в черном ящике, ударяясь об остатки уранового топлива.
В диспетчерской Сюй Чуань и другие исследователи и инженеры стояли вместе, спокойно ожидая результатов эксперимента.
Рядом Хань Цзинь, отвечающий за проект ядерной энергетики, посмотрел на Сюй Чуаня, стоявшего рядом с ним, и его спокойное выражение лица вызвало у него восхищение.
Честно говоря, у него самого сердце чуть не выпрыгивало из груди.
В конце концов, это была ключевая работа, связанная с проектом стоимостью в десятки миллиардов.
Если не удастся решить проблему энергетического уровня и стабильности, то, не говоря уже о потраченном времени, только последующая реконструкция линейного ускорителя частиц может потребовать десятки миллионов или даже сотни миллионов юаней.
И нынешний эксперимент, хотя и является лишь симуляцией, но почти может подтвердить, верна ли эта идея.
То, что он может оставаться таким спокойным в этот момент, говорит о том, что он не зря носит имя знаменитого профессора Сюя.
Глубоко вздохнув и подавив волнение, Хань Цзинь снова посмотрел на экран наблюдения.
Рядом Сюй Чуань спокойно смотрел на экран наблюдения, и он действительно не особо волновался по поводу этого эксперимента.
Люди разные, и он руководил большими проектами и видел много больших событий.
Не говоря уже о модификации линейного ускорителя частиц, даже весь проект повторного использования ядерных отходов не был чем-то особенным среди проектов, которыми он руководил.
Более того, даже если этот эксперимент провалится, у него есть и другие решения, поэтому он действительно не особо волновался.
С началом эксперимента показатели различных мониторов и детекторов начали меняться, и сосредоточенные сотрудники начали докладывать о ситуации.
"Обнаружено повышение интенсивности излучения!"
"Обнаружено повышение выходного тока преобразования!"
"Текущий выход ускорителя LIGHT стабилен, в соответствии с планом количество пучков частиц будет увеличено через пять секунд"
"..."
В комнате наблюдения раздалась серия звуков.
Глядя на скачущие значения и кривые на экране наблюдения, Сюй Чуань улыбнулся.
Хотя экспериментальные испытания еще не завершены, и даже один цикл настройки еще не стабилизировался, по этим скачущим значениям и кривым он уже увидел результат.