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第1484章 太空基地的起点

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    三天后,504厂进入了最高戒备状态。
    中央控制室里,二十多块显示屏实时反映着反应堆各系统的状态。
    彭觉先站在主控台前,看着技术人员完成最后的系统检查。
    黄知涛正与苏云核对控制参数,两人的表情都异常专注。
    “放射源就位,质子加速器能量稳定在20MeV,束流强度500μA。”
    “氦气纯度99.999%,露点-70℃,含氧量低于0.1ppm。”
    “磁体预冷完成,超导线圈温度4.2K,磁场均匀性达到0.01%。”
    “……”
    韩陈峰从通讯器里抬起头:“按照操作流程,一切准备就绪。”
    彭觉深吸一口气,环视控制室里的每一张面孔。
    这两年来,他们经历了多少次失败与挫折,就是为了这一刻。
    ”开始吧。”
    随着命令下达,主氦风机发出低沉的嗡鸣,高压氦气开始沿着直径两米的管道循环流动。
    与此同时,反应堆转鼓组缓缓转动,将第一批燃料球送入核心区。
    接下来,就是反应堆正式启动前最关键的步骤——
    质子加速器启动,模拟宇宙射线的高能粒子流穿透一米厚的混凝土屏蔽层,直击堆芯。
    在微观尺度上,这场变革如同宇宙初开般壮丽。
    每一个入射质子都像一颗微型超新星,在撞击钨靶核的瞬间释放出π介子、中子和γ射线,这些次级粒子又以接近光速穿透铍倍增器,其中每个快中子在铍核中通过(n,2n)反应产生两个次级中子。
    最终,这束经过放大的中子流如暴雨般倾泻入堆芯,与铀-235核发生碰撞。
    每一次成功的撞击都会使重核发生裂变,释放出2-3个新的中子和蓬勃的结合能。
    “中子产额6.5×10n/cm,正在上升。”
    监控员的声音有些颤抖。
    本次启动测试中的大部分操作人员都来自504厂,并非跟着彭觉先在荷兰进行测试的老人,难免因为兴奋或者紧张而出现一些心理波动。
    彭觉先盯着曲线图,中子密度像初春的溪流,开始时断时续,渐渐变得连贯而有力。
    反应堆压力容器内,氦气温度以每分钟15K的速度攀升,燃料球中的TRISO颗粒开始发出幽蓝的切伦科夫辐射。
    黄知涛紧盯着中子能谱分析仪:“快中子比例符合预期,共振吸收峰出现在5.2eV处,与我们的模拟完全一致。”
    “7.2×10n/cm,链式反应开始自持。”
    韩陈峰擦了擦额头的汗水,下令提升控制棒以补偿温度上升带来的负反馈。主氦风机的转速随之增加,将更多热量带出发电通道。苏云的指尖在控制面板上飞舞:“等离子体预电离系统准备就绪,一旦温度达到限定值就立即启动。”
    控制室里响起一阵克制的欢呼。
    随后,便是漫长的等待。
    或许是为了缓解焦躁不安的情绪,片刻沉默过后,韩陈峰主动开口道:
    “彭院士,讲讲你们在欧洲的事情吧?”
    在核能研究这方面,ITER至少在名头上仍然是最响亮的。
    韩陈峰没机会亲自参与,要说不好奇那是不可能的。
    彭觉先挤了挤有些酸涩的眼睛。
    HFR测试过程中发生的事情太多,一时间竟不知从哪里讲起。
    过了一会儿才苦笑摇头:
    “荷兰人提供的燃料数据和实际装料差了15%,要不是常院士发现得早,我们差点在ITER面前出洋相。”
    苏云冷哼一声:“他们肯定是故意……”
    “欧洲人那套把戏……”韩陈峰也跟着表态道。
    其实彭觉先很想说这次真不是欧洲人的锅,但这里面牵扯到武器级核装置的问题,实在不便多说。
    只好切换话题:
    “不过去年阅兵后,他们态度倒是好了不少,我们各方面的材料和操作要求,荷兰人几乎是通盘答应……”
    “……”
    两个半小时后,中子密度终于突破10n/cm大关。
    当工程师汇报的声音落下时,控制室内顿时响起热烈的掌声。
    压抑许久的气氛也得以缓解些许。
    但真正的考验才刚刚开始——
    要产生足够浓度的等离子体,堆芯出口温度必须突破2000K大关。
    “温度1980K1995K2000K!”
    彭觉先感到自己的心跳快得发痛。
    屏幕上,光谱分析仪显示出氦等离子体特有的587.6nm氦I线和468.6nm氦II线——这意味着无数氦原子在高温下剥离了电子,形成了由自由电子和离子组成的第四态物质。
    黄知涛突然惊呼:“看这个!”他指着质谱仪读数,“氦离子密度达到10m,电子温度3.5eV,完全满足发电要求!”
    韩陈峰来到控制台话筒前,语气郑重地说道:
    “报告彭院士,HTR-PM反应堆已经达到临界水平!”
    彭觉先的嘴角扯起些许弧度,不过很快又恢复如常:
    “提升反应堆控制棒!”
    这也是在HFR测试中获得的经验。
    在反应堆刚刚达到临界时,堆芯运行仍然不够稳定,为了避免启动失败,需要额外补偿氙的积累和堆芯温度负反馈效应。
    随着工程师完成操作,众人耳中的嗡鸣声变得愈发清晰起来——
    那是主氦风机正在系统调控下自动提升转速,以维持冷却气体流量稳定。
    很快,反应堆内部的压力和温度进一步上升,并在屏幕上逐渐逼近指示条最右侧的黄色部分。
    “等离子体检测器有信号了!”黄知涛突然抬起头,“出口芯部温度,2113K!”
    另一个声音紧随其后响起:
    “启动磁流体发电机组!”
    这一次,下达指令的是负责发电模块的韩陈峰。
    20兆安培的电流瞬间注入超导线圈,在环形发电通道内建立起强大的电磁场。与此同时,高温三通阀完成切换,2100K的氦等离子体以每秒120米的速度冲入发电通道。
    二号操作台前的苏云同步启动预电离系统,射频波将等离子体电离度进一步提升到15%。
    每一个带正电的氦离子在磁场中受到洛伦兹力作用,沿着与磁场和流速都垂直的方向偏转,而质量更小的自由电子则以相反方向运动。
    这种电荷分离在发电通道两侧的电极上产生电势差,当外电路接通时,电流便开始流动。
    苏云紧盯着霍尔探头的读数:“等离子体β值0.25,磁雷诺数80,流动稳定性良好。”
    “电压稳定在48千伏,电流160安培……发电功率7.7兆瓦!”
    控制室里爆发出震耳欲聋的欢呼声。
    技术人员们互相击掌,有人甚至偷偷抹起了眼泪。
    彭觉先走到主控台前,调出所有关键参数的曲线。
    反应堆运行平稳,发电效率比预期高出12%。
    最重要的是,整个系统证明了核能直接转换为电磁能的可行性——这在太空环境中意味着无需庞大散热系统就能实现高效发电。
    “所有系统都运行完美,我们做到了。”韩陈峰上前两步,来到彭觉先旁边,“给常院士打电话吧。”

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