大学峥嵘 第四百九十章氦3原子探针（求订阅）

    氦3，是一种氦气同位素气体，气体具有无色，无味，无臭稳定的气体！

    当然最让氦3出名的是，其是可控核聚变关键燃料。

    21世纪掀起了登月计划狂潮，就是因为氦3是可控核聚变关键燃料，相当于未来时代的石油，谁抢占更多的氦3资源，谁在未来能源就拥有更多的话语权。

    因为氦3是太阳辐射带来的，因为地球磁场比较强的原因，使得只有极少能够穿透地球磁场来到地球，几十亿年来地球上累积的氦3储量也就是几百公斤，能够开采利用的估计连一百公斤都不到。

    而月球不一样，月球拥有着丰富的氦3资源，其在月球分布得很均匀，总量超过了一百万吨氦3资源！

    也正是因为如此，目前世界各国的可控核聚变实验，是通过氘与氚反应形成氦3，然后再进行核聚变反应。

    对于华夏而言，这也是必须经历这一步，在没有可控核聚变提供强大能源下，想要在月球上从土壤中提炼氦3，那无疑是痴人说梦话，几乎是不可能的。

    嫦娥5号废了九牛二虎之力，也无非从月球带回10公斤的月壤，而这一次性带回10公斤月壤已经算是量很大的。而月壤中的氦3含量，大概1吨月壤只能提炼4—5克氦3，10公斤的月壤能够提炼的氦3简直是可以忽略不计。

    所以，秦元清设计的“金乌装置”，也得先是氚与氘反应形成氦3，然后再以氦3举行核聚变反应。

    而这其中涉及到的等离子流体现象，就是一个难题，如何在这样的一个复杂能量反应中，保证材料的稳定，也是一个重中之重。

    核聚变产生的高温，那是高达5000万摄氏度甚至是一亿摄氏度，这么高的温度，没有任何一种材料可以承受这么高的温度。所以，从一开始科学家们研究可控核聚变，从未想过去研发一种可以承受5000万摄氏度甚至是一亿摄氏度高温的材料。

    从一开始，可控核聚变的思路就是通过磁场约束聚变高温区域，使得装置材料并不与聚变高温区域接触，这一点上，不管是托卡马克还是仿星器，亦或者秦元清设计的‘金乌装置’，本质上都是一样的。

    托卡马克是利用很多束在空间方位上均匀分布于各个角度的激光产生的光压来使核聚变材料束缚在中间。仿星器是利用环形的电磁场使得聚变材料被限制在一个环形内，从而达到束缚的目的。

    而之所以到目前两种装置的可控核聚变实验都还停留在秒的时代，就是因为不管是托卡马克还是仿星器，都无法保证核聚变过程中对聚变的核燃料的有效束缚。可能核聚变最初一段时间里还能维持，但到了中后期，肯定会变得混乱！

    而秦元清设计的‘金乌装置’，实际上形状如八卦，中间的两个鱼眼不断进行反应，而高温则是被限制在八卦形状内，使得在这个强大磁场内部，高温不会直接与装置材料相接触，从而保证反应的发生和持续。

    不过这个装置，需要He3原子探针技术，以确保能够随时探测反应装置里面的反应。

    在理论物理学界的前沿研究领域中，对于一个难以预测的混沌系统，比较常见的做法便是扔一颗粒子进去探探路。通过对该粒子的观察，间接对该系统进行观察。

    而装置中可控核聚变的关键燃料是氦3，不是氘也不是氚，氘与氚反应是要形成氦3的，氦3才是进行核聚变反应的，因此探测氦3才是真正关键。

    再者氦3的原子直径足够小，原子核结构稳定，不但从概率意义上尽可能避免了难以区分的多原子碰撞，而且更易于从等离子体中穿过。

    通过He3原子探针来观测氦3原子，就有着重大意义，以氦3原子的观测简介还窥探核聚变反应的情况。

    “在这装置上设置一块巴掌大的靶材料，用来捕抓从原子枪发射的氦3粒子，就能通过记录发射周期内氦3与氚原子碰撞发出的电磁波信号，以及最终氦3撞击靶材时的携带能量、撞击角动量等等数据，间接分析高温压状态下等离子体携带的数据！”秦元清提出自己的想法，然后整理成文件，交给专业的团队进行研究和实验。

    而这个团队，本身就是水木大学里面的，就已经是全国最为顶尖的，不管是实验器材的先进程度，还是研究人员，都是全国最顶尖的！

    只有在实验中积累到足够的数据，秦元清才能根据大数据建立相应的数学模型，才能进一步的判断。

    可控核聚变项目，涉及到的不仅仅是物理相关领域，还涉及到化学、数学等等，就是因为涉及到的学科够多的，导致整个项目动用的研究人员超过五万人。

    每一项技术，或者是由一个团队进行，或者由多个团队配合进行，而每一项技术都有专门的技术负责人，这些技术负责人毫无疑问都是世界一流科学家，是华夏科学家中的精英。

    也正是如此，秦元清才有把握，能够在4~5年内完成可控核聚变的实验室阶段的积累，宣告华夏掌握可控核聚变技术。

    不然的话单靠他，想要搞出可控核聚变，起码需要二十年时间才有可能！

    秦元清对于ITER并不热衷，就是因为他并不看好ITER，这个项目从1985年开始，想要建立第一个试验用的聚变反应堆，希望在2010年建成一个实验堆，实现1500兆瓦功率输出，而造价是100亿美元。可是从一开始，ITER就充满着各种坎坷，特别是2000年的时候美利坚中途退出，更是让ITER差点胎死腹中。直到2003年，随着能源危机加剧，各国又重视起来，特别是华夏宣布加入了ITER计划，方才使得ITER不至于胎死腹中，连带着美利坚也重返ITER计划。

    可是就算华夏这么一股强大力量，从2005年ITER正式立项，造价从当初的100亿美元提升到120亿美元，可是原计划在2015年全面完成反应堆，可是ITER计划不断延期，直到现在，依旧还未能成功。

    在秦元清看来，可控核聚变技术，就得一个强大国家投入巨额资金，坚持不懈攻克难关，才能真正的视线。如果是一个多个国家参与的组织，人心不齐，各自有各自的利益，再加上没有一个有足够威望的科学家作为统筹，想要视线可控核聚变，简直是比登天还难！

    到目前为止，像这种超级工程，从未出现过多国合作组织能够真正的建成的。

    这也是秦元清力推可控核聚变项目，由华夏投入巨资、调集庞大人力物力来进行，就是因为如此！

    另一边，接到秦元清的文件，负责研究He3原子探针技术的团队，都纷纷进行研究。

    “真是匪夷所思，往等离子体中插入一根名叫氦3的探针，而它的体积只有一颗原子那么小！”一个青年研究人员都惊呆了。

    他们这个研究团队，是刚刚组建没多久，专门研究He3原子探针技术，一开始他们看到这个技术名称，那是感觉到莫名其妙，毕竟闻所未闻，而且该怎么入手？

    关键是这项He3原子探针技术的经费很高，高达1000万人民币的科研经费。

    这是他们这个团队，不管是哪个研究人员，参与的科研经费最多的。

    “听起来很难，也很不可思议，不过我相信秦院士不会随意拍脑袋的，我们要做的，就是根据秦院士的方案，进行试验，实现这项He3原子探针技术！”这项技术的负责人，是一个叫林英明的科学家，其年龄56岁，刚当选院士没多久。

    林英明是水木大学出身的，从水木大学本科毕业后就出国留学，获得了博士学位，在普林斯顿大学工作一段时间后，在2011年返回水木大学任教，他是亲眼看着秦元清铸就神格，对于秦元清他和其他年轻人没有什么两样，属于秦元清的脑残粉。

    他很清楚，这个He3原子探针技术一旦成功，那么毫无疑问是个诺贝尔奖级的发明！

    诺贝尔奖并不仅仅只是奖励伟大的理论发现，同样不吝啬于奖励那些改变人类文明的重大发明。

    而毫无疑问，这个He3原子探针技术一旦成功，将推动整个可控核聚变工程的发展！再考虑到这些年水木大学诞生一位位诺贝尔奖得主，那么他作为这项技术负责人，毫无疑问是很有可能当选诺贝尔奖得主！

    毕竟，更上面的头，秦元清已经宣布不再参与任何奖项评选了，那么荣誉自然会落到底下的人。

    想到自己有可能获得诺贝尔奖，林英明的瞳孔中越来越亮，也越来越兴奋。

    这种能够名利双收的事，烧香拜佛都求不来的。

    林英明带领着团队，开始研究这项He3原子探针技术，而秦元清在关注He3原子探针技术之余，则是继续完善着‘金乌装置’，毕竟进入2022年核工业集团就会进场动工建设，他必须在这之前完成‘金乌装置’，不然的话都没办法动工建造装置。