第三十二章 點(diǎn)火，遠(yuǎn)航

　　根據(jù)人類對(duì)核聚變技術(shù)的研究，可控核聚變可以分為幾代，每一代反應(yīng)生成的東西也不同。

　　比如最容易實(shí)現(xiàn)的第一代氘氚聚變，簡(jiǎn)稱DT聚變，反應(yīng)生成的是一個(gè)氦4原子+一個(gè)高能中子，還有17.6MeV的能量。

　　因?yàn)橹凶硬粠щ?，無法被磁場(chǎng)約束，橫沖直撞產(chǎn)生的輻照，很容易破壞掉聚變裝置的內(nèi)壁材料。

　　另外氚T的半衰期只有12.43年，自然界幾乎不存在天然的氘，如此維持氚元素的自持也是一大難題。

　　針對(duì)這些缺陷，人類提出了第二代可控核聚變技術(shù)，即氘氦3聚變，簡(jiǎn)稱DHe3聚變，反應(yīng)生成的是一個(gè)氦4原子核+一個(gè)高能質(zhì)子，以及18.3MeV的能量。

　　因?yàn)橘|(zhì)子帶正電，可以被磁場(chǎng)約束，如此就解決了中子輻照的問題。

　　同時(shí)氘D元素屬于穩(wěn)定元素，大自然的含量豐度很高，這也避免采用氘氚聚變時(shí)氚元素的自持難題。

　　不過氘氦3聚變也不是沒有缺點(diǎn)。

　　相比較氘氚聚變，氘氦3聚變散射截面要明顯小很多。

　　想要完成氘氦3聚變，反應(yīng)堆就需要更高的溫度，更高的元素濃度，還有更高的磁場(chǎng)約束強(qiáng)度。

　　聚變散射截面，形象點(diǎn)比喻就是一群蒙著眼睛在操場(chǎng)奔跑胡亂的人群。

　　溫度就是奔跑的速度，溫度越高奔跑的速度越快。

　　散射截面大的氘氚聚變，這是一群大人在跑，占地空間大。

　　散射截面小的氘氦3聚變，這是一群小孩在奔跑，靈活小巧。

　　當(dāng)奔跑的兩個(gè)人撞到一起，砰地一聲，元素就聚變了。

　　在大家都蒙住眼睛胡亂跑的情況，同樣的奔跑，同樣的奔跑速度，很明顯是一群大人更容易撞到一起，小孩沒那么容易撞到一起。

　　而怎么撞到一起，這就是聚變的難易，前者氘氚聚變，幾千萬攝氏度的奔跑速度，后者氘氦3聚變，溫度直接就飆升到數(shù)億攝氏度。

　　除了氘氚聚變，氘氦3聚變，可控核聚變還有氘氘聚變。

　　但DD聚變因?yàn)橛袃煞N反應(yīng)路徑，一種是聚變生產(chǎn)氫和一顆質(zhì)子，釋放出4MeV的能量，另一種是反應(yīng)生成氦3和一顆中子，釋放出3.3MeV的能量。

　　兩者反應(yīng)概率各占一半，其中一半的反應(yīng)產(chǎn)生中子，存在中子輻照問題，最終還是比不上氘氦3聚變。

　　“因?yàn)橹苯永^承人類文明的聚變技術(shù)，我們使用是最好的氘氦3聚變?！?p>　　“反應(yīng)堆的發(fā)電效率是多少？”陳諾繼續(xù)詢問。

　　可控核聚變反應(yīng)生成的都是能量和高能質(zhì)子，而這些能量的表現(xiàn)形式主要就是熱量，但熱量是無法直接被利用，需要轉(zhuǎn)換成電能再使用。

　　想象中點(diǎn)燃一個(gè)核聚變反應(yīng)堆就能一飛沖天，威力無邊，這是不切實(shí)際的事情。

　　而熱量發(fā)電，這又繞不開人類的祖?zhèn)髅丶獰_水。

　　通過燒開水的方式，借助高壓蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

　　當(dāng)然，核聚變反應(yīng)堆畢竟高級(jí)一點(diǎn)。

　　除了燒開水的方式，還可以滿足磁流體發(fā)電的需求。

　　磁流體發(fā)電的原理，就是利用導(dǎo)電的等離子流高速通過磁場(chǎng)切割磁感線，從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生電能。

　　眾所周知，物質(zhì)被加熱到高溫發(fā)生電離，會(huì)分為帶負(fù)電的電子，跟帶正電的原子核。

　　當(dāng)這樣的等離子流通過高磁場(chǎng)，電子和原子核就會(huì)在磁場(chǎng)兩極靠近和聚集，這樣電勢(shì)差就產(chǎn)生了，電流也就出現(xiàn)了。

　　粒子運(yùn)動(dòng)速率的外在表現(xiàn)是溫度。

　　這種經(jīng)過磁場(chǎng)的等離子流因?yàn)榇艌?chǎng)的聚集，速度減緩，宏觀的表現(xiàn)就是溫度下降，磁流體發(fā)電本質(zhì)也可以看做是溫度被轉(zhuǎn)換成電能。

　　對(duì)于氘氦3聚變反應(yīng)堆，磁流體發(fā)電配合燒開水，這無疑是最適合的模式。

　　因?yàn)榫圩兊漠a(chǎn)物除了能量，剩下的就是數(shù)億攝氏度的氦核，還有一顆高能質(zhì)子。

　　無論是氦核還是質(zhì)子，都帶有電荷，都可以通過磁場(chǎng)，切割磁感線進(jìn)行發(fā)電。

　　“報(bào)告主宰，磁流體發(fā)電搭配燒開水，綜合發(fā)電效率可以達(dá)到百分之53?！?p>　　“只有百分之53，差不多一半的能量都浪費(fèi)了?！?p>　　陳諾忍不住搖頭：“加大對(duì)溫度發(fā)電模塊的進(jìn)化培育，盡可能提高核聚變反應(yīng)堆的綜合發(fā)電效率?！?p>　　按照鳥神星現(xiàn)在反應(yīng)堆的規(guī)模，提高能量的轉(zhuǎn)換效率是現(xiàn)階段最有效益的方案。

　　每提高一個(gè)點(diǎn)，這都等同于多建造上萬座核聚變的反應(yīng)堆。

　　“是，主宰?！?p>　　“好好加油?！?p>　　陳諾鼓勵(lì)一句，看著全部燃料都運(yùn)輸分配完畢，下達(dá)指令道：“啟動(dòng)行星發(fā)動(dòng)機(jī)陣列，兩天的時(shí)間，沒必要等到最后時(shí)刻。

　　每一次關(guān)鍵的航行，我們都需要考慮可能發(fā)生的意外，給計(jì)劃預(yù)留一定的冗余量?！?p>　　“小天明白了。”

　　小天應(yīng)了一聲，承載了指令的電磁波傳送到星球表面，被全部的生物模塊接受。

　　指令確定，遍布在南半球的一座座核聚變引擎點(diǎn)火，澎湃的能量源源不斷的輸送到一邊的發(fā)電機(jī)組和磁流體發(fā)電機(jī)組。

　　電火花綻放，澎湃的電流在源源不斷的產(chǎn)生。

　　這些電流通過超導(dǎo)線路，傳遞到一座座直徑千米的霍爾推進(jìn)器，再通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行電離加速。

　　一圈又一圈的湛藍(lán)色光圈在鳥神星的南半球亮起。

　　數(shù)不清的離子束被霍爾推進(jìn)器加速到40千米每秒，形成一圈圈璀璨的光柱，噴射到太空。

　　轟隆隆！

　　霍爾推進(jìn)器產(chǎn)生的澎湃推力，開始作用到地面，通過鋪在星球表面進(jìn)行加固的材料2號(hào)又進(jìn)一步傳遞到地底，再傳遞到整個(gè)星球。

　　整個(gè)星球在震動(dòng)，地殼在扭曲擠壓，大地裂開數(shù)不清的裂縫，然后又被材料2號(hào)填補(bǔ)加固。

　　這顆直徑1900公里，太陽(yáng)系第三大的矮行星，在遍布整個(gè)南半球的行星發(fā)動(dòng)機(jī)陣列產(chǎn)生的推力作用之下，原本環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，向內(nèi)彎曲的軌道開始向外偏移。

　　“主宰，百萬臺(tái)霍爾推進(jìn)器全功率推進(jìn)，當(dāng)前總推進(jìn)力達(dá)到50.34萬億噸，受到行星發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，鳥神星開始偏離星球的軌道，掙脫太陽(yáng)的束縛。”

　　星球震動(dòng)持續(xù)了幾個(gè)小時(shí)，最終陷入平穩(wěn)，小天開始通報(bào)整顆星球和行星發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

　　根據(jù)物體間萬有引力公式F=GMm/r^2N，G是萬有引力常數(shù)，M其中一個(gè)物體的質(zhì)量，m是另一個(gè)物體的質(zhì)量，r是兩個(gè)物體之間的距離，N是單位牛頓。

　　太陽(yáng)的質(zhì)量是1.99×10^30KG質(zhì)量，鳥神星質(zhì)量是4×10^21KG，與太陽(yáng)的距離是7.8×10^12米，引力常數(shù)是6.67×10^-11 N。

　　那么可以計(jì)算得出，鳥神星受到太陽(yáng)的引力經(jīng)過關(guān)系換算之后，大約是2×10^10噸，即20億噸。

　　因?yàn)轼B神星和太陽(yáng)處于繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，星球的離心力和太陽(yáng)的引力平衡，離心力=太陽(yáng)的引力。

　　但原本平衡的兩個(gè)力，鳥神星這邊突然施加多超過50萬億噸向外的推力，哪怕鳥神星的質(zhì)量足夠龐大，軌道也開始往外偏移，開始掙脫太陽(yáng)的引力。

　　看著外面璀璨的等離子光柱，陳諾問道：“我們大概多久能離開當(dāng)前軌道，開始前往中子星。”

　　“主宰，預(yù)計(jì)5個(gè)月之后脫離當(dāng)前軌道，但想要前往中子星，我們還需要增加霍爾推進(jìn)器的數(shù)量，對(duì)推進(jìn)器進(jìn)行改造......”

　　鳥神星的質(zhì)量有4×10^21KG，換算成噸，這就是400億億噸。

　　單憑霍爾推進(jìn)器目前的推力，根本就無法進(jìn)行有效的加速，現(xiàn)在能改變星球的軌道，主要還是利用星球自身的速度。

　　這就像地球文明時(shí)代，質(zhì)量數(shù)千噸的太空站，依靠幾臺(tái)10牛級(jí)的推進(jìn)器就能實(shí)現(xiàn)變軌一樣。

　　其中關(guān)鍵的點(diǎn)，就是因?yàn)樘照颈旧砭哂幸粋€(gè)很高的速度。

　　不過，變軌容易，想要對(duì)鳥神星再加速，推著離開太陽(yáng)系就沒這么簡(jiǎn)單。

　　現(xiàn)如今的行星發(fā)動(dòng)機(jī)陣列，必須增加數(shù)量同時(shí)進(jìn)行一系列改造。

　　當(dāng)然，改造的方案不難。

　　最簡(jiǎn)單的方案就是給每座推進(jìn)器增加微波模塊，再調(diào)整結(jié)構(gòu)，把霍爾推進(jìn)器變成可變比沖磁等離子體發(fā)動(dòng)機(jī)就行。

　　溫度的本質(zhì)，是物質(zhì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。

　　一團(tuán)超高溫等離子體，本質(zhì)就是一團(tuán)高速亂飛的離子。

　　溫度越高，離子運(yùn)動(dòng)的越劇烈。

　　這時(shí)候，通過電磁場(chǎng)對(duì)亂飛的離子引導(dǎo)到一個(gè)方向，就能極大增加離子束的噴射速度。

　　按照人類文明最新的超導(dǎo)材料，可以營(yíng)造的磁場(chǎng)強(qiáng)度和微波照射強(qiáng)度。

　　超大型的行星發(fā)動(dòng)機(jī)，在增加超大型微波模塊和提高磁場(chǎng)強(qiáng)度，等離子束的噴射速度可以從現(xiàn)在幾十千米每秒，輕松達(dá)到近萬千米每秒。

　　不考慮最佳能耗的話，維持五分之一光速的燃料噴射速度都沒問題，極限情況還可以提高到三分之一光速，足以推動(dòng)鳥神星在太空航行。