Глава 370. Рассвет Запуск •
После того, как экспериментальный реактор синтеза "Рассвет" был доставлен на базу проекта управляемого ядерного синтеза Цися, Сюй Чуань поселился в исследовательском институте на базе и лично руководил сборкой и модификацией экспериментального реактора.
Высокотемпературный медно-углеродно-серебряный композитный сверхпроводящий материал, произведённый Western Superconducting Group, был обработан в специальную форму и доставлен на склад базы проекта.
Эта работа была проведена заранее, когда во время празднования Нового года была подтверждена сделка по устройству ASDEX, он запросил у Института физики плазмы Планка подробные чертежи и структурные схемы устройства ASDEX.
Затем исследовательская группа провела проектирование на основе соответствующих данных, и данные чертежей после проектирования были немедленно отправлены на производственную линию Western Superconducting Group, где были изготовлены соответствующие сверхпроводящие изделия, которые были доставлены на базу ещё до того, как устройство ASDEX было доставлено.
В соответствии с чертежами, на базе проекта круглосуточно горел свет, и велась сверхурочная работа.
Чтобы стабильно преобразовать устройство ASDEX в "реактор синтеза Рассвет", Сюй Чуань больше месяца не покидал базу проекта Цисяшань, ел, пил и спал там.
Но этот месяц напряжённой работы стоил того, после праздника 1 августа, как будто специально в качестве подарка, инженеры проекта "Рассвет" в результате круглосуточной работы, наконец, завершили сборку последней группы катушек.
Чтобы установить высокотемпературный медно-углеродно-серебряный композитный сверхпроводящий материал на исходное устройство ASDEX, Китайская корпорация ядерного промышленного строительства возвела в основном цехе огромный портальный кран высотой более двадцати метров, а снаружи каждого сверхпроводящего компонента, обеспечивающего сильное магнитное поле, были построены соответствующие крепёжные устройства.
Эти крепёжные устройства прочно фиксируют сверхпроводящие компоненты и реактор синтеза "Рассвет" в исходном положении, чтобы предотвратить смещение или другие непредвиденные ситуации со сверхпроводящими катушками, обеспечивающими сильное магнитное поле.
Ведь в камере реактора управляемого ядерного синтеза работает сверхвысокотемпературная плазма с температурой до ста миллионов градусов, и если контроль магнитного поля даст сбой, то трагедия Японии может повториться.
Именно поэтому при выборе места Сюй Чуань требовал, чтобы геология была стабильной.
После месяца напряжённой работы сборка и модификация устройства ASDEX были, наконец, полностью завершены.
Стоя перед огромным реактором синтеза "Рассвет", не только Сюй Чуань, но и все сотрудники и исследователи выражали в своих глазах гордость, надежду, ожидание, чаяние и другие эмоции.
Но, к счастью, эта работа была успешно завершена!
Осталось запустить реактор синтеза, завершить приёмку и перейти к следующему этапу пути.
С улыбкой в глазах Сюй Чуань посмотрел на огромный реактор синтеза перед собой, посмотрел на академика Пэн Хунси, стоящего рядом с ним, и отдал приказ:
"Всем группам подготовиться, начать проверку установки устройства синтеза "Рассвет", своевременно докладывать о ситуации, в соответствии с запланированным планом начать подачу электроэнергии!"
Так долго трудились, потратили триста миллионов евро и огромные усилия, чтобы купить устройство ASDEX, естественно, нельзя допустить, чтобы оно простаивало здесь.
Строго говоря, первая подача электроэнергии - это не эксперимент по зажиганию, а приёмка после сборки.
Что касается цели приёмки, то она на самом деле очень проста.
Во-первых, проверить, может ли нормально работать собранное устройство синтеза "Рассвет", включая впрыск в него определённого сырья, повышение температуры и контроль его работы.
Во-вторых, убедиться, что катушки внешнего поля, изготовленные из высокотемпературного медно-углеродно-серебряного композитного сверхпроводящего материала, могут нормально обеспечивать огромное магнитное поле свыше 40 Тл.
Эти две цели являются целями первой подачи электроэнергии, и продолжительность работы не преследуется.
Если эти две цели будут достигнуты, то можно будет подтвердить, что устройство синтеза "Рассвет" может начать последующие эксперименты.
Если всё пройдёт гладко, Сюй Чуань планирует в особенный день официально начать первый раунд экспериментов по зажиганию!
2020.10.01.
В этом году 11-й день месяца особенный, это не только Национальный день, но и Праздник середины осени!
Страна и семья, все воссоединяются.
В такой день поздравить страну прорывом в проекте управляемого ядерного синтеза - это, безусловно, одна из самых прекрасных вещей.
Что касается времени, то, если посчитать, его не так уж и много.
Сейчас уже почти середина августа, осталось полтора месяца, в течение которых ещё нужно провести приёмочные испытания, а также проверку, техническое обслуживание и регулировку оборудования после испытаний и т. д.
Хотя времени не очень мало, но и не сказать, что много.
После того, как Сюй Чуань отдал приказ о проверке, инженеры группы проекта устройства синтеза "Рассвет" быстро приступили к работе.
От основного корпуса устройства синтеза "Рассвет", до специализированного суперкомпьютерного центра, обеспечивающего вычислительную мощность, до оборудования для охлаждения жидким гелием и жидким азотом, до стабильности электросети, обеспечивающей электроэнергию... и так далее.
Когда инженеры группы проекта устройства синтеза "Рассвет" действительно завершили все проверки, прошло четыре дня с момента отдачи приказа.
В подземной основной зоне, где размещено устройство синтеза "Рассвет", весь персонал проекта управляемого ядерного синтеза Цисяшань в полной боевой готовности находился на своих постах. Стоя в главной диспетчерской, Сюй Чуань через огромный экран наблюдения смотрел на спокойно лежащее на широкой площадке устройство синтеза "Рассвет". Огромный реактор спал, как стальной гигантский зверь, ожидая момента пробуждения.
Хотя он уже не в первый раз находился в таком положении, но его сердце сейчас билось и трепетало как никогда раньше.
Никто не знает, что ради этого момента он ждал не менее десяти лет.
Подойдя к Сюй Чуаню, ученик академика Пэн Хунси, Хань Цзинь, ранее отвечавший за проект "Механизм преобразования энергии β-излучения ядерной энергии в электрическую энергию", в качестве помощника Пэн Хунси также присоединился к проекту управляемого ядерного синтеза.
В этот момент он отвечал за передачу доклада Сюй Чуаню от имени академика Пэн Хунси: "Академик Сюй, полная проверка устройства синтеза "Рассвет" завершена, всё оборудование в норме и без проблем, можно проводить приёмочные испытания".
Услышав доклад Хань Цзиня, Сюй Чуань кивнул, глубоко вздохнул и спокойно отдал приказ: "Начать подачу электроэнергии!"
С отдачей приказа о начале эксперимента персонал в различных диспетчерских быстро засуетился.
Внешний ток стабильно подавался в устройство синтеза "Рассвет", клапаны трубопроводов, соединённых с хранилищами жидкого азота и жидкого гелия, были открыты, сверхнизкотемпературный жидкий гелий и жидкий азот по разным трубопроводам поступали в разные зоны.
Высокотемпературный медно-углеродно-серебряный композитный сверхпроводящий материал, размещённый во внешнем поле, как и в бесчисленных предыдущих экспериментах, быстро достиг критической температуры Tc под действием охлаждения жидким азотом и жидким гелием.
И по мере непрерывного поступления сильного тока, ток, проходящий через сверхпроводящие катушки внешнего поля, начал быстро и стабильно увеличиваться, сопровождаясь "шипящим" звуком сильного тока, проходящего через обычный проводник, внешние сверхпроводящие катушки начали переходить в сверхпроводящее состояние.
В то же время, в главной диспетчерской, отображаемые на экране компьютера напряжённость удерживающего магнитного поля и различные параметры устройства синтеза "Рассвет" начали непрерывно расти.
Глядя на напряжённость удерживающего магнитного поля, которая поднялась до 40 Тл, Сюй Чуань, который всё время был напряжён, тоже улыбнулся.
Неважно, сколько раз он тестировал его раньше, неважно, сколько раз он использовал его в прошлой жизни, но когда сейчас высокотемпературный медно-углеродно-серебряный композитный сверхпроводящий материал, установленный на устройстве синтеза "Рассвет", продемонстрировал свои мощные характеристики, как и ожидалось, его сердце, которое всё время было на взводе, наконец, успокоилось.
40.21 Тл!
Напряжённость магнитного поля, удерживающего плазму, является одним из ключевых факторов управления турбулентностью сверхвысокотемпературной и высоконапорной плазмы в камере реактора управляемого ядерного синтеза.
Благодаря наложению магнитного поля напряжённостью в сто тесла, это уже в восемьдесят тысяч раз больше напряжённости магнитного поля Земли и более чем в четыре раза больше, чем у исходного устройства ASDEX.
Такое огромное удерживающее магнитное поле может ещё больше и эффективнее контролировать плазму в камере реактора.
"Стационарная напряжённость магнитного поля достигла 40,21 тесла, цель первого этапа приёмки достигнута!"
В главной диспетчерской громко раздался дрожащий и взволнованный доклад сотрудника.
Не только этот молодой исследователь, но и все в диспетчерской были радостны.
Стационарное магнитное поле 40,21 Тл, только это уже побило рекорд самого передового в стране полностью сверхпроводящего экспериментального устройства термоядерного синтеза токамак (EAST) - 25,72 Тл.
В главной диспетчерской Сюй Чуань стоял перед пультом управления и, убедившись, что с удерживающим магнитным полем и другими компонентами всё в порядке, глубоко вздохнул и продолжил отдавать приказы!
"Начать следующий этап приёмки, впрыснуть гелий-3 в устройство синтеза "Рассвет"!"
При приёмке реактора управляемого ядерного синтеза впрыск в камеру микроколичеств газообразного гелия-3, а затем постепенное повышение температуры для его нагрева до состояния плазмы, для проверки того, может ли внешнее удерживающее магнитное поле успешно контролировать сырьё плазмы в камере реактора, также является очень важным шагом.
А причина, по которой используется гелий-3, а не сырьё для ядерного синтеза дейтерия и трития, заключается в том, что синтез гелия-3 требует более жёстких условий.
На самом деле, строго говоря, для ядерного синтеза нет строгих требований к температуре, есть только интенсивность реакции и возможность самоподдержания ядерного синтеза.
Например, температура ядра Солнца составляет всего пятнадцать миллионов градусов, но там постоянно происходит и поддерживается реакция ядерного синтеза водорода и гелия.
Однако на Земле, если поддерживать реакцию синтеза с помощью управляемого ядерного синтеза, потребуется температура не менее пятидесяти миллионов градусов.
Что касается гелия-3, который находится на более высоком уровне, то если использовать его для следующего уровня ядерного синтеза, температура должна быть в десять раз выше, чем при синтезе дейтерия и трития, или даже выше.
Например, в этом реакторе синтеза "Рассвет" газообразный дейтерий и тритий могут производить явление синтеза при температуре около пятидесяти миллионов градусов, а гелий-3 в тех же условиях, чтобы произвести явление синтеза, должен достичь температуры не менее миллиарда градусов.
И при простой приёмке, конечно, невозможно провести зажигание, чтобы сырьё синтезировалось и вырабатывало электроэнергию, соответствующее оборудование ещё не установлено.
Поэтому, чтобы предотвратить самопроизвольное возникновение явления синтеза сырья в камере реактора при температуре в сотни миллионов градусов, что может привести к отклонениям в эксперименте, использование гелия-3, требующего более высокой температуры синтеза, в качестве экспериментального сырья является наиболее подходящим.