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第73章 設計微型反應堆

“黃百總,你放一百個心?!鼻貨_十分鄭重地承諾道:“我們已經做了萬全的準備,而且還有原子能研究院的專家支持,即便實驗不成功,安全方面也是無憂的。”

雖然見秦沖信心十足,但黃靈真還是有點不太放心,于是向站在秦沖一旁的原子能專家投出了詢問的眼神,見專家也點頭,臉色稍緩,又囑咐了半天,這才作罷。

秦沖這次所設計的方案是打算在加熱爐的內部,加上一個小型裂變反應堆。

一般來說,反應堆由燃料棒、中子源、慢化劑、冷卻劑、控制棒等幾部分組成。

燃料就是凌霄衛幫忙搞到的幾千克百分之四的鈾二三五。

如果按照普通核電廠的效率的話,每一克鈾的發電量可以達到一萬千瓦小時左右。

按此計算,這些燃料最終所產生的能量遠超白衣美女的技術要求。

中子源分為初級中子源和次級中子源,每一種兩個,秦沖當然不會制造中子源,這幾套是通過高價從原子能研究院買來的實驗裝備。

慢化劑使裂變產生的快中子減速為熱中子,從而提高裂變反應的幾率,這次采用石墨做慢化劑。

控制棒是用來控制反應堆內鏈式裂變反應速度的,控制棒的主要成分是銀銦鎘。

至于冷卻劑,秦沖認為不需要,這是因為制造這個反應堆主要目的不是為了發電,而是為了給加熱爐提供可靠的加熱源,如果再加裝冷卻系統會大大降低效率。

至于煉丹完畢以后里面能量的消耗,秦沖也有了準備。

因為超級熱電偶的熱電效應相當好,所以秦沖直接在爐膛內制造了一套熱電轉換裝置,如果需要爐膛內的冷卻,那么直接把熱電轉換器的輸出線接入電網,將爐內的熱能轉化為電能即可。

在原子能研究院的專家指導下,通過一周多的努力,秦沖和肚子飛終于將這個小型反應堆安裝在了加熱爐上。

在點火前又經過了多次模擬測試,這才達到了專家滿意的效果,決定次日開始正式點火。

“真的不會出問題吧?”黃靈真依舊不放心,一臉擔憂地說道:“我總是心里沒底,這要是爆炸了,估計咱們都得被氣化了吧!”

“黃百總,我都檢查好幾遍了!”秦沖苦著臉道:“咱這不是蘑菇蛋,有控制棒和慢化劑,絕對不可能爆炸的!”

“就算不爆炸,我也心里發怵!”黃靈真仍舊憂心忡忡,“萬一要是輻射泄漏……我還沒生小孩,要是生出個畸形兒……”

“黃百總,我再重新檢查一遍還不行嗎?”秦沖聽她越說越歪樓,立刻又開始重新檢查。

“黃百總,你真的不用太擔心?!痹幽苎芯吭旱膶<乙苍谝慌园参康溃骸斑@次實驗的燃料劑量很小,咱們做的防護已經很完善,即便出現意外泄露,也不會對身體產生什么損壞的……”

專家的安慰比秦沖的保證好使,黃靈真臉上的憂色也漸漸褪去。

……

第二天,一切準備就緒,秦沖看了一眼黃靈真,見她也點了點頭,便直接按下了啟動按鈕。

隨著設備的啟動,反應堆內的初級中子源按照設定的脈沖,發射出來一系列中子轟擊在燃料棒上,燃料棒上的鈾二三五被中子轟擊,也放出中子劣勢產生裂變反應,逐漸衰變成鈾二三六同時釋放出巨大的能量。

當終止到達一定密度時刺激中子源也開始發射中子,轟擊燃料棒上的鈾二三八和钚二三九,讓其同樣產生鏈式裂變反應,這樣做可以增加聚變反應的效率。

與此同時慢化劑使裂變產生的快中子減速為熱中子,控制棒也在不停的運動調整著裂變反應的輸出功率。

而調整過程中所消耗的功率,則由熱電轉換裝置轉化成電能,并入了連接的電網中。

一段時間后爐膛內溫度逐漸上升到了五萬攝氏度,此時就看能否對其進行精確的溫控,通過超級熱電偶反饋回來的顱內實時溫度,杜子非設計的控制程序算法,通過分析計算,不停調整反應堆內的控制棒。

當溫度接近設定溫度時,開始上下波動,逐漸收斂,然而收斂到一定程度后便不再繼續收斂,這時的控制精度只達到了十分之一攝氏度,距離技術要求還差一個數量級,顯然還無法達到白衣美女的要求。

觀測了一陣之后,秦沖停止了這次實驗,雖然對于整個加熱爐系統來說并沒有完全成功,但是對于這個微型反應堆的實驗來說,效果已經相當完美。

這讓原子能研究所的專家興奮不已,覺得秦沖提供的這幾種材料簡直是反應堆被小型化的絕佳材料,于是立刻上報院里的領導,打算跟秦沖的公司深入合作。

秦沖暫時還顧不上這些,與杜子非正在認真分析著溫度控制精度不達標的原因。

“我覺得控制算法上問題不大,”杜子非分析道:“即便響應速度稍慢,但也應該繼續收斂?!?

“嗯!”秦沖點點頭也表示認可,“應該是燃料泵的驅動裝置的問題,每一個脈沖控制的分辨率不夠,不過算法也應該改一改,別完全參照研究院提供的理論模型,還得按實際的來。”

“那是肯定的!”杜子非贊同道:“我已經記錄了實驗的數據,等下再優化一下算法?!?

之后幾日又試驗了幾次,杜子非收集了幾次實驗的數據,逐漸優化算法;秦沖也通過觀察和計算,設計出了分辨率更高響應速度更快的控制棒執行機構。

將新制造好的控制棒執行機構安裝在設備上,并且升級了控制算法以后,再次進行試驗。

最終結果相當完美,不僅溫度可以穩定控制在要求精度之內,而且控制響應速度極快,其控制波形甚至都接近了梯形脈沖的波形,也就是說溫度基本上以線性規律增長,達到設定溫度時差不多就直接趨于穩定。

即便是原子能研究所的專家見多識廣,看到控制系統中模擬出來的溫度變化波形圖,也目瞪口呆,不禁贊嘆杜子非設計算法水平的強悍。

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