第四章 避難所

　　“有反應(yīng)了”

　　“墻變硬了”

　　“不鼓搗了，睡覺了，晚安?！?p>　　“嗯”

　　第二天，林川從床上醒來，去洗手間洗了把臉，他看著洗臉?biāo)袊@道。

　　“估計還有一周水也會被污染?！?p>　　林川打開筆記本發(fā)現(xiàn)沒網(wǎng)。

　　“互聯(lián)網(wǎng)也沒了嗎？”

　　林川握了握灰晶

　　“試試吧！”

　　說完林川將灰晶貼近筆記本，晶石在慢慢消失。然后筆記本有網(wǎng)了。

　　“嗯...這網(wǎng)不會是這筆記本發(fā)出的吧？”

　　林川打開手機看到手機連的網(wǎng)正是筆記本的。

　　“看來筆記本成服務(wù)器了，帶著吧?！?p>　　說完林川也將手機貼近晶石，晶石也如往常一樣慢慢消失，手機也升上1級了

　　“我不能一直靠著晶石，得自給自足?！?p>　　“做個可控核聚變裝置來給整個房子提供能源吧，畢竟晶石總有用完的一天?！?p>　　給大家科普一下，核聚變是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核，并釋放出能量的過程。自然界中最容易實現(xiàn)的聚變反應(yīng)是氫的同位素——氘與氚的聚變，這種反應(yīng)在太陽上已經(jīng)持續(xù)了50億年?？煽睾司圩兯追Q人造太陽，因為太陽的原理就是核聚變反應(yīng)。（核聚變反應(yīng)主要借助氫同位素。核聚變不會產(chǎn)生核裂變所出現(xiàn)的長期和高水平的核輻射，不產(chǎn)生核廢料，當(dāng)然也不產(chǎn)生溫室氣體，基本不污染環(huán)境）人們認識熱核聚變是從氫彈爆炸開始的?？茖W(xué)家們希望發(fā)明一種裝置，可以有效控制“氫彈爆炸”的過程，讓能量持續(xù)穩(wěn)定的輸出。核能包括裂變能和聚變能兩種主要形式。裂變能是重金屬元素的原子通過裂變而釋放的巨大能量，已經(jīng)實現(xiàn)商用化。因為裂變需要的鈾等重金屬元素在地球上含量稀少，而且常規(guī)裂變反應(yīng)堆會產(chǎn)生長壽命放射性較強的核廢料，這些因素限制了裂變能的發(fā)展。另一種核能形式是目前尚未實現(xiàn)商用化的聚變能。氘在地球的海水中藏量豐富，多達40萬億噸，如果全部用于聚變反應(yīng)，釋放出的能量足夠人類使用幾百億年，而且反應(yīng)產(chǎn)物是無放射性污染的氦。另外，由于核聚變需要極高溫度，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，燃料溫度下降，聚變反應(yīng)就會自動中止。也就是說，聚變堆是次臨界堆，絕對不會發(fā)生類似前蘇聯(lián)切爾諾貝利核（核裂變）電站的事故，它是安全的。因此，聚變能是一種無限的、清潔的、安全的新能源，為實現(xiàn)磁力約束，需要一個能產(chǎn)生足夠強的環(huán)形磁場的裝置，這種裝置就被稱作“托卡馬克裝置”——TOKAMAK，也就是俄語中是由“環(huán)形”、“真空”、“磁”、“線圈”的字頭組成的縮寫。早在1954年，在原蘇聯(lián)庫爾恰托夫原子能研究所就建成了世界上第一個托卡馬克裝置。貌似很順利吧？其實不然，要想能夠投入實際使用，必須使得輸入裝置的能量遠遠小于輸出的能量才行，稱作能量增益因子——Q值。當(dāng)時的托卡馬克裝置是個很不穩(wěn)定的東西，搞了十幾年，也沒有得到能量輸出，直到1970年，前蘇聯(lián)才在改進了很多次的托卡馬克裝置上第一次獲得了實際的能量輸出，不過要用當(dāng)時最高級設(shè)備才能測出來，Q值大約是10億分之一。別小看這個十億分之一，這使得全世界看到了希望，于是全世界都在這種激勵下大干快上，紛紛建設(shè)起自己的大型托卡馬克裝置，歐洲建設(shè)了聯(lián)合環(huán)-JET，蘇聯(lián)建設(shè)了T20（后來縮水成了T15，線圈小了，但是上了超導(dǎo)），日本的JT-60和美國的TFTR（托卡馬克聚變實驗反應(yīng)器的縮寫）。這些托卡馬克裝置一次次把能量增益因子（Q）值的紀(jì)錄刷新，1991年歐洲的聯(lián)合環(huán)實現(xiàn)了核聚變史上第一次氘－氚運行實驗，使用6：1的氘氚混合燃料，受控核聚變反應(yīng)持續(xù)了2秒鐘，獲得了0.17萬千瓦輸出功率，Q值達0.12。1993年，美國在TFTR上使用氘、氚1：1的燃料，兩次實驗釋放的聚變能分別為0.3萬千瓦和0.56萬千瓦，Q值達到了0.28。1997年9月，聯(lián)合歐洲環(huán)創(chuàng)1.29萬千瓦的世界紀(jì)錄，Q值達0.60，持續(xù)了2秒。僅過了39天，輸出功率又提高到1.61萬千瓦， Q值達到0.65。三個月以后，日本的JT－60上成功進行了氘－氘反應(yīng)實驗，換算到氘－氚反應(yīng)，Q值可以達到1。后來，Q值又超過了1.25。這是第一次Q值大于1，盡管氘-氘反應(yīng)是不能實用的（這個后面再說），但是托卡馬克理論上可以真正產(chǎn)生能量了。在這個大環(huán)境下，中國也不例外，在70年代就建設(shè)了數(shù)個實驗托卡馬克裝置——環(huán)流一號（HL-1）和CT-6，后來又建設(shè)了HT-6，HT-6B，以及改建了HL1M，新建了環(huán)流2號。有種說法，說中國的托卡馬克裝置研究是從俄羅斯贈送設(shè)備開始的，這是不對的，HT6/HL1的建設(shè)都早于俄羅斯贈送的HT-7系統(tǒng)。HT-7以前，中國的幾個設(shè)備都是普通的托卡馬克裝置，而俄羅斯贈送的HT-7則是中國第一個“超托卡馬克”裝置。什么是“超托卡馬克裝置”呢？回過頭來說，托卡馬克裝置的核心就是磁場，要產(chǎn)生磁場就要用線圈，就要通電，有線圈就有導(dǎo)線，有導(dǎo)線就有電阻。托卡馬克裝置越接近實用就要越強的磁場，就要給導(dǎo)線通過越大的電流，這個時候，導(dǎo)線里的電阻就出現(xiàn)了，電阻使得線圈的效率降低，同時限制通過大的電流，不能產(chǎn)生足夠的磁場。托卡馬克貌似走到了盡頭。幸好，超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展使得托卡馬克峰回路轉(zhuǎn)，只要把線圈做成超導(dǎo)體，理論上就可以解決大電流和損耗的問題，于是，使用超導(dǎo)線圈的托卡馬克裝置就誕生了，這就是超托卡馬克。目前為止，世界上有4個國家有各自的大型超托卡馬克裝置，法國的Tore－Supra，俄羅斯的T-15，日本的JT-60U，和中國的EAST。除了EAST以外，其他四個大概都只能叫“準(zhǔn)超托卡馬克”，它們的水平線圈是超導(dǎo)的，垂直線圈則是常規(guī)的，因此還是會受到電阻的困擾。此外他們?nèi)齻€的線圈截面都是圓形的，而為了增加反應(yīng)體的容積，EAST則第一次嘗試做成了非圓型截面。此外，在建的還有德國的螺旋石-7，規(guī)模比EAST大，但是技術(shù)水平差不多。

　　ITER

　　2005年正式確定的國際合作項目ITER，也就是國際熱核實驗反應(yīng)堆的縮寫，這個項目從1985年開始，由蘇聯(lián)、美國、日本和歐共同提出，目的是建立第一個試驗用的聚變反應(yīng)堆。（注意：ITER已經(jīng)不是托卡馬克裝置了，而是試驗反應(yīng)堆，這是一大進步）最初方案是2010年建成一個實驗堆，實現(xiàn)1500兆瓦功率輸出，造價100億美元。沒想到因為各國想法不同，蘇聯(lián)解體，加上技術(shù)手段的限制，一直到了2000年也沒有結(jié)果，其間美國中途退出，ITER出現(xiàn)胎死腹中的危險。直到2003年，能源危機加劇，各國又重視起來，首先是中國宣布加入了ITER計劃，歐洲、日本和俄羅斯自然很高興，隨后美國宣布重返計劃。緊接著，韓國和印度也宣布加入。

　　2005年ITER正式立項，地點在法國的卡達拉申，基本設(shè)計不變，力爭2015年前全面完成，造價120億美元，歐盟出40%，法、中、日、美各出10%，剩下的想讓別人平攤，韓國印度不干，力爭讓俄國也出10%，自己出5%（最終美、日、俄、中、韓、印各出約9%）。ITER湊巧是拉丁語“道路”，可見大家對這個東西抱有多大的希望。很有可能，她就是人類解決能源問題的“道路”。如果ITER能成功，下一步就是利用ITER的技術(shù)，設(shè)計和建造示范商用堆，到那時，離真正的商業(yè)核聚變發(fā)電就不遠了。但是ITER建設(shè)中，還有大量的技術(shù)問題需要解決，需要有一個原型可以參考，在此基礎(chǔ)上，各國的先進超托卡馬克裝置就成了設(shè)計ITER的藍本。ITER的研究遠非一個托卡馬克裝置，它還有很多難題需要攻克，地雷戰(zhàn)里說“各村有各村的高招”，日本的外圍設(shè)備研究就遠遠走在了其他國家前面，他們在托卡馬克點火領(lǐng)域就很先進，不用高壓變壓器，直接使用高頻電流制造核聚變點火的高溫等離子體電流，就已經(jīng)在日本試驗成功了，大功率激光點火也接近完善。

　　EAST

　　EAST位于中國合肥，是目前為止，超托卡馬克反應(yīng)體部分，唯一能給ITER提供實驗數(shù)據(jù)的裝置，他的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的技術(shù)與規(guī)劃中的ITER完全一樣，沒有的僅僅是換能部分。EAST解決了幾個重要問題：第一次采用了非圓型垂直截面，目的是在不增加環(huán)形直徑的前提下增加反應(yīng)體的體積，提高磁場效率。第一次全部采用了液氦無損耗的超導(dǎo)體系。液氦是很貴的，只有在線圈材料上下功夫，盡量少用液氦，同時讓液氦可以循環(huán)使用，盡量減少損耗的系統(tǒng)才可能投入實用。此外，EAST還是世界上第一個具有主動冷卻結(jié)構(gòu)的托卡馬克，它的第一壁是主動冷卻的，連接的是一個大型冷卻塔，它的冷卻水可以保證在長時間運行后將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量帶走，維持系統(tǒng)的溫度平衡，一方面是為真正實現(xiàn)穩(wěn)定的受控聚變邁出的重要一步，另一方面也是工程化的重要標(biāo)志——冷卻塔換成汽輪機是可以發(fā)電的。結(jié)合一些相關(guān)資料，世界這個領(lǐng)域普遍認為EAST將是第一個能長時間穩(wěn)定運行的，Q值能達到1的托卡馬克裝置，當(dāng)然這可能還要1-2年的時間。就EAST來說，從某種意義上，它就是ITER主反應(yīng)體大約1/4的一個原型實驗裝置。

　　“晶石可以強化一切，所以可控核聚變是可以實現(xiàn)的?！?p>　　“好了，不想了，該出去看看幸存者怎么樣了?！?p>　　說完林川整理好今天出去的物資就開車前往L城區(qū)（前面忘說了這個城區(qū)是LS市，我就以他的拼音首字母稱呼他，林川的車是GLC L SUV）

　　等到了L城區(qū)這里的喪尸速度好像比之前更多了。

　　“正好，開始獵殺?！?p>　　到了黃昏林川剛想開車回基地，就被一名女子叫住，她道。

　　“您好，我叫上官雯，是中國救援隊2號分隊隊長，我希望你和我們一起前去避難所?！?