第32章 絕佳的屏蔽材料
- 科技崛起,從帶著導師上院士開始
- 做科研的萌醬
- 2674字
- 2022-07-13 09:00:00
時間,就像四十歲以后的男人一樣快速,且不經用。
深夜的西大寂靜而祥和,沒有了白天的喧囂,清涼的月光為校園籠罩上了一層朦朧的薄紗,仿佛一片光輝,柔和而不失溫暖。
西大最好的國家級實驗室內,卻依舊燈火通明。
江離看著轟隆隆嗡鳴的機器,精神依舊亢奮。
實驗取得了初步成功!
這無疑證明他之前的思路是正確的,用不了多久,他就能完全將其變成現實。
沒有人比他更清楚雙衰變β核電池的恐怖!
現如今,傳統鋰電池早已發展到了極限,卻也只有150Wh/kg的能量密度,供給私人汽車尚且勉強,更別提應用到軍事、航天、重工等高耗能行業了。
而α核電池因為勢壘的天然限制,也幾乎沒有辦法再繼續提升,3Wh/kg的能量密度差不多就是它的極限。
這也是江離最終選擇β核電池的根本原因。
雖然β核電池也有極強的技術瓶頸,但并非α核電池那樣不可突破。
事實上,江離已經做到了。
在江離的四階效能理論中,詳細闡述了雙β衰變的本質,將原本相悖的β+反應與β-反應完美統一了起來,使其效能得到了指數級的巨大提升!
那是0.0001 VS 19.9999、整整五個數量級的差距!
這還沒完,在江離的數據模型配套優化之下,實際的差距,還要遠遠超過這個比例!
如果說白熊國的β核電池,能量密度最多只有0.015Wh/kg的話,那江離的雙β衰變,能量密度保守估計……5500000Wh/kg!
至少是傳統鋰電池的四萬倍!三元鋰電池的兩萬倍!
這就是核能的真正威力!
當年的小男孩,區區0.6g鈾完全轉化為能量,就爆發出了超過15000噸TNT當量的能量,險些把一座幾十萬人口的城市直接從地球上抹去!
單從威力上講,核能,才是真正意義上的魔鬼!
能量密度是傳統鋰電池的四萬倍,這是什么概念呢?
舉個例子。
普通新能源汽車的配置電池,重量約為250kg-310kg,能量密度按最高300Wh/kg來計算。
如果將其換成雙β核電池,則只需要……十幾克!
要知道,一枚雞蛋的重量都有差不多五十克了。
毫不夸張的說,這款電池完全是一個突破認知的產物,它完全有能力將人類一腳踢入全新的時代!
到那時,農業方面,人類將不在顧慮成本的大規模搭建自動化蔬菜、水果大棚工廠,所有蔬菜、肉類都會更加便宜。
工業方面,各種大規模的自動化設備,過去想建而不敢建的、能建而用不起的高耗能、高產出工廠也會拔地而起,各種設備全部電力化,生產效率和生產規模大幅度提高,工業產品隨之大降價。
環境方面,各種火電站被紛紛關閉,煤老板破產轉行。
高科技領域,隨著核電池技術的成熟,飛船將會帶著開采機器人,從近地小行星、月球上帶回巨量的稀有礦石、氦3等資源……基礎材料決定頂層上限,人類工業化將因此迎來全面爆發!
國家會變得更加富裕,社會將會變得更加和諧美好,它將帶領人類文明走出家園,去探索真正的世界!
若想真正實現這一點,眼下還有一個問題是必須要解決的,那就是核電池的輻射控制。
β核電池的能量密度雖然獲得了指數倍的恐怖增強,但隨之而來的,卻是指數倍的輻射。
核輻射也叫作放射性輻射。
是指以波、粒子或光子能量束的形式傳播的一種能量,輻射的劑量以毫西弗或微西弗來表示,它不僅存在于特定礦石和材料中,就連人們日常使用的手機、電腦、微波爐、乃至路過的建筑墻體都具有輻射。
但好在,絕大多數輻射微乎其微,很難對人體造成傷害。
根據國家規定,每人每年所允許吸收的最大輻射量為1000mSv,超過這個輻射量,就會被列為危險放射源。
當年福島核泄露時,中心輻射量約為每小時1015mSv,瞬間引起了全世界范圍的極度恐慌,要知道,這種強度的輻射,哪怕采用土填法處理也無濟于事,因為就連土地都會變得具有放射性。
而雙β核電池的輻射量,是每分鐘500Sv,足足是福島輻射的三萬多倍!
大約等于國家規定紅線的2.6億倍!
試想一下,如果新能源汽車真的搭載了這種電池,一旦發生車禍……
退一萬步講。
哪怕沒有車禍,單把車停在那里,方圓一百公里也別想站一個活人!
這也是江離可以放心把四階效能理論發表在SCI上的根本原因。
不徹底解決輻射問題,雙β核電池就完全只是個用來裝逼的花瓶,中看不中用。
能量密度確實增強了四萬倍,但特么輻射強度卻增強了四十萬倍!
這玩意,壓根就走不出實驗室!
自始至終,江離都沒想過要把翹開第四次能源革命的技術交給漂亮國。
SCI雖然是國際學術界的圣殿,是無數科研人夢寐以求的終極榮耀,但它終歸不是夏國的,江離無時無刻不在提醒自己,SCI的總部,在漂亮國。
非我族類,其心必異。
西方國家口中的‘科學無國界’,江離是一個標點符號都不相信!
因此,雙β核電池的后續技術,江離之后肯定都會將其留在夏國,至于怎么個留法……
或許在這次C9會議之后,很快就會有人主動來找自己喝茶!
搖了搖頭,江離將所有雜念拋出腦海,全神貫注的準備后續實驗。
想解決輻射問題,首先就要明白輻射的本質是什么。
在衰變中,輻射主要分為三類:α輻射、β輻射和γ輻射。
α輻射釋放的是α粒子,本質是高速氦核流。
β輻射過程比較復雜,釋放的粒子有兩種,分別是β粒子,以及通過β-反應釋放出來的中微子。
其中α輻射和β輻射雖然能量高,但是衰減的也快,幾厘米的空氣就能完全吸收,甚至用一張紙就可以擋住。
對于伽馬射線……好吧,這個不做討論。
眼下唯一的困難,其實只有一個,那就是中微子。
中微子,顧名思義,指的是中型的微小粒子,因為質量不為零,所以它的速度并沒有電子那么快,也正因如此,它攜帶的能量也比電子大得多,對人體造成的傷害也要大得多。
中微子又分為快中子和熱中子,目前主流的防護方法稱為三明治防護,就是通過兩層鉛板夾一層含硼聚乙烯,其中聚乙烯的作用是使快中子慢化。
但這種方法只適合普通輻射。
面對雙β核電池增強了幾十萬倍的超強輻射,這種方法顯然并不適用。
如果非要用,那兩層鉛板的厚度至少要達到十幾米……當然,這并不現實。
目前科學界最主流屏蔽材料共有五種,分別是:水、混凝土、聚乙烯、鉭和鉛。
其中,水可以有效阻擋和吸收帶電粒子流。
混凝土因為成本低,強度高,易施工的特性,通常用在醫院放射科或者處理大量的核廢料等領域。
防護服的主要材料是經過特殊處理的聚氯乙烯,不僅防護效果優良,而且柔軟舒適耐用。
鉭的衰變僅次于鉛,有良好的延展性和化學穩定性,比鉛更輕。
而鉛,則是最好的屏蔽材料,鉛是衰變到最底層的物質,本身輻射就最小,可以有效地阻擋電磁輻射,現在廣泛應用于各行各業。
但遺憾的是,以上五種,都不適用于雙β核電池!
哪怕是鉛,也很難抵擋每分鐘500000mSv的輻射量,而且鉛本身硬度非常低,不耐高溫,容易被堿侵蝕,最致命的是,鉛是有毒的!
科學界最主流的五種屏蔽材料均不適用,難道真的就沒有辦法了嗎?
答案當然是否定的。
翻遍系統留給自己的理論知識,江離終于找到了一種絕佳的屏蔽材料,那就是——
稀土!!
……
所有人都不知道的是。
大洋彼岸,漂亮國內。
一場因為APS發布專刊而引起的軒然大波,正以雷霆之勢席卷整個西方學術界……