Том 14 Глава 1329 — Глава 1386 Поехать в ИТЭР чтобы сесть за один стол

Несмотря на понимание, Чан Хаонань, прикинув объём текущей работы, всё же выразил нерешительность. Сейчас даже ядерные батареи, основанные на принципе деления, находятся на ранней стадии перехода от теории к практике, а производство трития путём облучения является в них, безусловно, второстепенной задачей. Даже если говорить о теоретических исследованиях, даже с использованием «читов», он никак не мог дать точный график с указанием месяцев — ситуация аналогична управляемому термоядерному синтезу. Не спрашивайте, ответ — через пять лет. Спросите в следующем году, ответ всё равно будет — через пять лет. Но через год это может стать реальностью. Поэтому, прежде чем дать ответ, Чан Хаонань осторожно спросил: — Разве нельзя провести испытания внутри страны? Что касается конкретной ситуации в области термоядерного синтеза, он пока мало что знал, лишь то, что Пэн Цзюэсянь, стоящий перед ним, был одним из ключевых людей, продвигавших проект полностью сверхпроводящего токамака с некруглым сечением HT-7U, то есть «Восточного сверхкольца». И в данный момент, вероятно, там, в Лучжоу, уже успешно получили плазму. Что касается управляемого термоядерного синтеза, то это, конечно, даже не первый шаг на пути в десять тысяч ли. Более того, из-за проблем с продолжительностью и конфигурацией, он даже не мог удовлетворить требования Чан Хаонаня к выработке электроэнергии плазмой, иначе ему не пришлось бы тратить силы на модификацию небольшого реактора на заводе № 504. Но, как бы то ни было, это всё же стабильная и полностью автономная исследовательская платформа. Она должна быть способна сыграть определённую роль в области воспроизводства трития. Пэн Цзюэсянь покачал головой: — Что касается управляемого термоядерного синтеза, то пока ни у кого нет чёткого представления, а что касается заявленного времени непрерывной работы, то это всего лишь моделирование плазмы с конфигурацией термоядерного реактора, поэтому эксперименты по производству трития путём облучения проводятся на специальных установках деления. — Из-за ограниченных условий в прежние годы, в настоящее время в стране исследования поведения трития в воспроизводящих материалах проводятся вне реактора, то есть маленькие шарики воспроизводящего материала запечатываются в специальный контейнер, после облучения тепловыми нейтронами в реакторе извлекаются, и, наконец, в лаборатории тритий высвобождается путём отжига. Чан Хаонань приподнял бровь: — Разве это не сложно применить на практике? Период полураспада трития составляет всего около 12 лет, если речь идёт о тритиевых лампах или самосветящихся люминофорах, то короткий срок службы не является проблемой. Но если использовать его в качестве источника энергии, то такая модель производства трития вне реактора, очевидно, крайне невыгодна для хранения и транспортировки. Лучшим способом, по-видимому, является производство на месте, то есть непосредственно в реакторе или ядерной боеголовке, с последующим немедленным использованием. И ответ Пэн Цзюэсяня подтвердил его предположения: — Да, всё верно, поэтому установка для проверки в ИТЭР в Нидерландах позволяет литиевой керамике производить тритий во время работы реактора, а также получать макроскопические характеристики высвобождения трития воспроизводящим материалом при непрерывном облучении путём изменения температуры и условий газа-носителя… Это преимущество обусловлено тем, что они начали исследования ещё в 1970-х годах, поэтому в настоящее время даже Соединённые Штаты Америки вынуждены полагаться на платформу ИТЭР для проведения соответствующих исследований. — В настоящее время в области производства трития внутри реактора единственными, кто теоретически может конкурировать с европейцами, являются несколько японских университетов, но по всем известным причинам у них практически нет пространства для манёвра в ядерной инженерии, поэтому они также надеются использовать канал ИТЭР… Всё-таки это родина современной науки и промышленности, у них достаточно богатое наследие. Несмотря на то, что они пережили полвека относительного упадка, вплоть до первого десятилетия XXI века у европейцев действительно было несколько козырей, вызывающих зависть. Или, скорее, сбивает с толку то, как в исходной временной линии Европа смогла всего за десять с лишним лет превратиться в столь жалкое зрелище. — Кто наши нынешние конкуренты? Спрашивая, Чан Хаонань открыл на компьютере файл инженерных расчётов. — На данном этапе только сам Европейский Союз, Соединённые Штаты Америки и Россия, но в следующем цикле к ним может присоединиться Япония, — ответил Пэн Цзюэсянь. — Из-за характера ИТЭР, а также того, что все инженерные испытания проводятся в Европе, нам не очень удобно препятствовать этому… С каждым словом его голос становился всё тише. Потому что он увидел на экране соседнего компьютера только что отрисованную диаграмму молекулярного моделирования. Хотя и не было легенды, объясняющей, что представляют собой маленькие шарики разных цветов. Но как эксперт в области ядерной энергетики, он сразу же распознал характерную структуру алюмината лития. — Погодите-ка… Выражение лица Пэн Цзюэсяня внезапно стало сложным: — Разве вы только что не говорили… что не изучали поведение высвобождения трития? Чан Хаонань перестал двигать мышью: — Я лишь сказал, что в ядерных батареях не будет проводиться специальное обогащение трития, образующегося при поглощении нейтронов, но не говорил, что не буду изучать этот процесс… В конце концов, нам также необходимо учитывать, не окажет ли постоянно образующийся тритий неблагоприятного воздействия на характеристики нейтронной защиты и процесс магнитогидродинамической циркуляции в течение всего срока службы, особенно в середине и конце срока службы. — … Уголки рта Пэн Цзюэсяня слегка дёрнулись, но аргументы собеседника были обоснованными и логичными, и он не мог найти, что возразить. В конце концов, именно Чан Хаонань замкнул круг его мыслей: — Конечно, в настоящее время мы остановились на изучении отдельного процесса диффузии трития, поэтому, строго говоря, это действительно ещё не полный процесс «поведения высвобождения трития», включая характеристики поведения производства трития в реакторе, которые также находятся лишь на стадии теории и моделирования. Но Пэн Цзюэсянь уже не хотел вникать в эти буквальные детали: — В настоящее время наш минимальный план для испытаний первого цикла как раз и заключается в том, чтобы обосновать, можно ли усилить диффузию трития путём увеличения количества литиевых вакансий… Если заниматься только этим, то объём работы слишком мал, а значение относительно ограничено, поэтому другой вариант — активно выбрать относительно позднее место в первом цикле, чтобы по возможности не тратить впустую выделенное нам время… — Способ увеличения количества литиевых вакансий… Чан Хаонань снова перевёл взгляд на экран перед собой. Очевидно, что Пэн Цзюэсянь и его команда не сидели сложа руки в процессе подготовки к ИТЭР в последние годы, они выдвинули некоторые механизмы и гипотезы, но из-за позднего старта и отсутствия объективных условий прогресс был не слишком обнадёживающим. Но поскольку исследования обеих сторон случайно оказались на одной и той же стадии, то почему бы не объединить усилия. А Пэн Цзюэсянь, услышав, как собеседник повторяет ключевые слова, подумал, что тот заинтересовался этим направлением исследований: — Повышение ионной проводимости или характеристик диффузии ионов лития в основном происходит за счёт литиевых вакансий, образованных в результате облучения, а межузельные атомы лития легче мигрируют и собираются, образуя дефектные кластеры. Смещение ионов лития в процессе облучения создаёт большое количество вакансий и межузельных атомов лития, и эти дефекты могут в определённой степени улучшить характеристики диффузии ионов лития в материале… Чан Хаонань слегка поднял руку, показывая, что не нужно много говорить: — Но если провести первопринципный расчёт литиевых вакансий с помощью теории функционала плотности, то обнаружится, что энергия образования как литиевых, так и кислородных вакансий в литиевой керамике положительна, что указывает на то, что образование ионных вакансий в системе энергетически невыгодно… Хотя его ход мыслей был опровергнут, Пэн Цзюэсянь не только не расстроился, но и воодушевился — Это означало, что они наконец-то настроились на одну волну. — Энергетически это действительно невыгодно, но также следует учитывать, что в условиях нейтронного облучения такая энергия ничтожно мала… Сначала он немного объяснил, а затем сменил тему: — Конечно, именно потому, что этот подход выгоден с точки зрения кинетики, но невыгоден с точки зрения термодинамики, нам и нужно использовать ресурсы ИТЭР для практической проверки, иначе не было бы смысла возиться. Чан Хаонань инстинктивно чувствовал, что этот путь ненадёжен, но пока у него не было никаких доказательств, поэтому он просто мысленно отметил это, а вслух вернулся к первоначальной теме: — Раз уж вы тоже сосредоточены на поведении диффузии трития, то всё же нужно постараться получить более ранний порядок… Сказав это, он вывел на компьютере последнюю версию журнала выполнения: — Реакция поглощения нейтронов литием-6, помимо образования литиевых ионных вакансий, также приводит к образованию двух других форм дефектов, а именно межузельного трития и трития замещения. По оценкам, дефекты межузельного трития будут занимать места с наименьшей электронной плотностью в системе и не будут связываться с кислородом. Можно сделать вывод, что межузельный тритий будет существовать в литиевой керамике в виде межузельных атомов. — Но тритий замещения легко перемещается в решётке оксидов лития с различным соотношением лития и кислорода, таких как титанат лития и силикат лития, и, конечно же, алюмината лития, влияя на процесс диффузии трития… Кроме того, поскольку энергия излучения намного превышает энергию образования ионов кислорода в оксидах лития, неизбежно появление свободных радикалов кислорода и гидроксильных свободных радикалов, которые взаимно усиливают друг друга с дефектами трития замещения… — В общем, если удастся выяснить положение и способ перемещения этих дефектов, то, возможно, удастся в определённой степени предсказать дефектные свойства и эволюцию тройной литиевой керамической системы… — … Пэн Цзюэсянь прикинул в уме: если добавить всё это, то проблемы с нехваткой времени не возникнет. Наоборот, потребуется даже немного ускориться, чтобы гарантировать выполнение. Можно сказать, что это решило текущую дилемму. Но как только он собрался кивнуть, то почувствовал что-то ещё: — Так Чан Юаньши, вы тоже считаете, что твёрдый воспроизводитель — это лучшее направление развития? Как один из авторов концепции гелиевого охлаждения и твёрдого шарового слоя, Пэн Цзюэсянь, конечно, хотел бы, чтобы путь развития твёрдого воспроизводителя продолжался. Однако даже он сам не осмеливался дать такую гарантию, и в отчётах для вышестоящего руководства неизменно использовал описание «переходный этап», чтобы оставить достаточно места для манёвра для последующей замены на жидкий воспроизводитель. — Хорошо это или нет, пока нельзя сказать наверняка. Чан Хаонань указал на схему принципа работы ядерной батареи на чертеже рядом: — Но с точки зрения принципа плазменной генерации, который я сейчас изучаю, твёрдый воспроизводитель имеет большое преимущество в плане стабильности. Если в будущем заменить активную зону с реактора деления на реактор синтеза, то можно избежать многих инженерных проблем… Пэн Цзюэсянь: ??? До управляемого термоядерного синтеза ещё как до Луны пешком, как же можно уже думать о замене активной зоны?