Глава 404. Отсутствие видимых повреждений от облучения •
С другой стороны, Пэн Хунси стоял рядом с Сюй Чуанем. В его мутных старческих глазах читалось ожидание, напряжение, а также беспокойство.
Материал первой стенки имел, несомненно, огромное значение для технологии управляемого термоядерного синтеза.
Высокоэнергетический пучок нейтронов, образующийся в процессе дейтерий-тритиевого синтеза, был мировой проблемой. Если её не решить, управляемый термоядерный синтез никогда не станет реальностью.
И теперь, когда перед ними забрезжил луч надежды, естественно, он испытывал ожидание и напряжение.
Что касается беспокойства, то отчасти оно было связано с этим экспериментом, с опасением, что разработанный ими материал может не обладать такой хорошей стойкостью к нейтронному облучению в условиях высоких энергий.
Но в большей степени оно было связано с молодым учёным национального уровня, стоявшим перед ним.
По сравнению с другими, он, как руководитель, отвечающий за повседневные технические вопросы, связанные с управляемым термоядерным синтезом, часто общался с этим человеком, обсуждал различные рабочие вопросы и в значительной степени понимал его мысли.
Если сегодняшний эксперимент подтвердит стойкость к нейтронному облучению углеродного композиционного материала с диоксидом циркония, то следующим шагом будет строительство демонстрационного реактора.
Это будет первый демонстрационный реактор в Китае и первый в мире.
Стоит отметить, что два года назад управляемый термоядерный синтез всё ещё измерялся секундами управления высокотемпературной плазмой высокой плотности, а теперь, в мгновение ока, начинается строительство демонстрационного реактора, который сможет реально вырабатывать электроэнергию и использоваться в коммерческих целях.
Надо сказать, что, по его мнению, эти шаги были слишком большими.
В технологии управляемого термоядерного синтеза оставалось ещё много нерешённых проблем. Например, хотя идея самообеспечения тритием и была, но она не была доработана, или такие ключевые проблемы, как разрыв магнитной поверхности в токамаке, в настоящее время были лишь подавлены, но не решены полностью. Даже время работы плазмы высокой плотности, они ещё не достигли как минимум 24 часов работы.
Начинать строительство демонстрационного реактора в этот момент, по его мнению, было слишком поспешно.
Конечно, в этом мнении отчасти присутствовала осторожность старшего поколения, стремление к полному решению, а затем уже к достижению успеха.
По сравнению с молодым поколением, старшее поколение пережило много трудностей. Когда у страны ничего не было, они прошли путь, на котором не хватало средств, материалов и людей, что выработало у них осторожность и стремление к полной безопасности.
Ведь в то время страна была действительно бедна и не могла позволить себе различные траты.
Конечно, на сегодняшний день страна стала относительно богаче, и использование денег, средств и человеческих ресурсов для проб и ошибок, особенно в такой области, как управляемый термоядерный синтез, было вполне приемлемым путём.
Поскольку материал первой стенки ещё не был решён, каждый запуск эксперимента по дейтерий-тритиевому синтезу был очень ценным, и время его проведения было недолгим.
Однако Сюй Чуань возлагал большие надежды на этот материал и, рискуя усилить повреждение первой стенки, продлил время дейтерий-тритиевого синтеза до двух минут.
После того, как нагревательная антенна ICRF прекратила работу, температура в камере реактора "Рассвет" начала быстро снижаться.
Тепла, выделяемого при синтезе небольшого количества дейтерий-тритиевого топлива, было недостаточно для поддержания собственной реакции. Кроме того, из-за работы водоохлаждаемого дивертора температура плазмы в камере быстро упала ниже миллиона градусов и продолжала стабильно снижаться.
После полного охлаждения установки, под личным руководством Чжао Хунчжи, два инженера в радиационно-защитных костюмах быстро вошли в камеру реактора и сняли с первой стенки ранее установленные образцы материалов и контрольные образцы.
Сотрудники, ожидавшие снаружи, осторожно приняли образцы и поместили их в соответствующие контейнеры.
Эти образцы материалов будут отправлены в исследовательский институт, где с помощью специального оборудования будут проверены различные остаточные характеристики образцов.
Самым важным был тест на повреждение от нейтронного облучения.
Будь то значение DPA или коэффициент прохождения нейтронов через материал, эти параметры определяли, можно ли действительно использовать этот углеродный композиционный материал с диоксидом циркония в качестве добавки для первой стенки.
Когда последняя группа экспериментальных образцов была снята, инженеры, отвечающие за техническое обслуживание оборудования, быстро вошли в камеру реактора с измерительным оборудованием и начали оценивать степень повреждения материала первой стенки, дивертора, общей конструкции и других компонентов.
Две минуты реакции дейтерий-тритиевого синтеза - это вдвое больше самого продолжительного времени, которое они запускали ранее. Никто не знал, насколько сильно в этом случае будут повреждены первая стенка и конструкция реактора.
Конечно, повреждение реактора "Рассвет" не было главным на данный момент.
В этот момент всё внимание было сосредоточено на материалах, устойчивых к нейтронному облучению, которые были отправлены в исследовательский институт. Это был настоящий ключ к судьбе.
Когда материалы были доставлены в лабораторию, Сюй Чуань, Пэн Хунси и другие руководители последовали за ними.
Первым делом, естественно, был проведён тест на повреждение от нейтронного облучения.
Это было самое главное.
Под личным руководством профессора Чжао Гуангуя, потребовалось около двух часов, чтобы получить отчёт об анализе разрушающей физики DPA, а также отчёт о проницаемости нейтронов и остаточных характеристиках.
Когда Чжао Гуангуй вышел с отчётом об испытаниях, в лаборатории собрались почти все.
"Каков результат?"
"Соответствует ли он стандарту?"
"Каковы результаты испытаний, профессор Чжао?"
Раздавались непрерывные вопросы, Чжао Гуангуй стоял в толпе, крепко сжимая в руке тонкий отчёт об испытаниях, и встретился взглядом с Сюй Чуанем.
Услышав это, в лаборатории раздались громкие возгласы радости. Пэн Хунси приоткрыл рот, его глаза были немного влажными.
Гао Хунмин был вне себя от радости.
На лицах всех присутствующих появились радостные улыбки.
Результат повреждения от нейтронного облучения был самым важным.
Если этот тест пройден, значит, материал первой стенки готов!
Услышав доклад Чжао Гуангуя, Сюй Чуань тоже улыбнулся. Он протянул руку и взял у него отчёт об испытаниях, внимательно изучая его.
【Условия облучения: дейтерий-тритиевый синтез, температура облучения 2945,15 К】
【Облучаемый материал: экспериментальная группа (углеродный композиционный материал с диоксидом циркония), контрольная группа (аустенитная сталь + вольфрам)】
【Скорость образования DPA: экспериментальная группа (0,0067%), контрольная группа (7,4%)】
【Коэффициент прохождения нейтронов: экспериментальная группа (99,958%), контрольная группа (59,81%)】
【Самовосстановление дефектов кристалла Френкеля: экспериментальная группа (наблюдается реконструкция границ зёрен, текущая эффективность 58,92%), контрольная группа (следов реконструкции не обнаружено)】
【...】
Показатели один за другим проносились перед глазами, Сюй Чуань слегка улыбнулся.
Судя по отчёту об испытаниях, углеродный композиционный материал с диоксидом циркония показал довольно отличные характеристики при облучении высокоэнергетическими нейтронами 14,1 МэВ, образующимися при дейтерий-тритиевом синтезе.
Мало того, что разрушающая физика DPA была довольно хороша с точки зрения данных, способность реконструкции границ зёрен, обеспечиваемая технологией атомного цикла, также показала довольно высокую производительность в материале.
Он мог восстанавливать незначительные повреждения от нейтронного облучения, реконструировать разрушенные углеродные нанотрубки и кристаллы циркония, чтобы поддерживать стабильность самого материала.
Что касается коэффициента прохождения нейтронов, то, хотя он и немного снизился в области высоких энергий, это не влияло на общую производительность. Потерянные нейтроны были ничтожно малы по сравнению с количеством нейтронов, образующихся при дейтерий-тритиевом синтезе, и были вполне приемлемы.
Надо сказать, что сегодняшний эксперимент был очень успешным.
Углеродный композиционный материал с диоксидом циркония, как и ожидалось, показал очень хорошие характеристики.
Глядя на отчёт об испытаниях в своих руках, Сюй Чуань задумался, с улыбкой на губах. Можно начинать строительство демонстрационного реактора.
Только придётся снова написать письмо.
Передав остальную работу Пэн Хунси, Сюй Чуань вернулся в свой кабинет с отчётом об испытаниях углеродного композиционного материала с диоксидом циркония.
На столе лежал чистый лист бумаги. Он немного подумал, подбирая слова, затем ручка коснулась бумаги.
【Уважаемый ...!】
【Здравствуйте! Недавно в проекте управляемого термоядерного синтеза "Цися" произошёл значительный прорыв.】
【Полагаю, Вы уже знаете, что благодаря неустанным усилиям многих исследователей нашего института, мы нашли материал, подходящий для первой стенки камеры реактора управляемого термоядерного синтеза.】
【В технологии управляемого термоядерного синтеза проект "Цися" уже собрал множество фрагментов головоломки. Во-первых, что касается удержания плазмы, установка термоядерного синтеза "Рассвет" уже достигла более двух часов работы плазмы высокой плотности (конечно, при необходимости мы можем добиться и большего). Что касается материала первой стенки, то теперь мы нашли подходящий материал, и я уверен, что у нас достаточно возможностей для решения остальных проблем.】
【Прогресс установки термоядерного синтеза "Рассвет" вселил в нас надежду на реализацию технологии управляемого термоядерного синтеза в ближайшем будущем. Мечты становятся реальностью, нет ничего прекраснее этого.】
【Конечно, это было бы невозможно без долгосрочной и решительной поддержки и доверия со стороны государства.】
【...】
Потратив некоторое время, Сюй Чуань написал письмо и передал его Чжэн Хаю.
Целью этого письма был не запрос средств на исследования, предыдущие 20 миллиардов ещё не были израсходованы. Целью этого письма было, с одной стороны, сообщить хорошие новости, а с другой - попросить прислать людей для строительства демонстрационного реактора.
Экспериментальный реактор и демонстрационный реактор - это две совершенно разные вещи. Последний был намного больше по размеру и имел больше сопутствующего оборудования, чем первый, и его строительство было более сложным.
Конечно, помимо этого, нужно было, чтобы руководство сделало соответствующие приготовления.
Теперь, когда проблема материала первой стенки была решена, у него было достаточно уверенности в том, что он сможет создать управляемый термоядерный синтез.
В конце концов, некоторые из последующих проблем не могли быть сложнее, чем материал первой стенки и длительный контроль турбулентности высокотемпературной плазмы высокой плотности.
И если проблема управляемого термоядерного синтеза действительно будет решена, то последствия будут ошеломляющими.
Не только в экономическом и энергетическом смысле, но и в политическом.
Даже сам управляемый термоядерный синтез требовал надлежащего планирования и управления.