黑科技的大国航天

“熔盐导入情况如何？”

“目前还都处于固态，正在等待反应开始进入熔融状况。”

“控制系统和辐射检测系统状态如何？”

“一切正常，只等开始。”

熔盐堆与传统的压水堆不同，没有块状的核燃料棒。

核裂变所需要的燃料，全部和熔盐混杂在一起。

直接进行反应加热。

丰度在百分之三的铀235，能够将熔盐温度加热到七百度以上，并且维持常压。

这让熔盐反应堆拥有了之前数代反应堆从未有过的优势。

添加核燃料的时候，不再需要停堆。

可以在反应堆工作的时候，直接向内部灌输核燃料和熔盐的混合物。

而普通的压水堆或沸水堆，在核电站工作一段时间，核燃料棒丰度下降不足提供足够功率的时候。

就必须要重置整个反应堆的核燃料棒。

这需要消耗大量的时间。

如果仅仅是核电站，多花一点时间进行维护也无所谓。

但如果应用在核动力航母上，那么一场反应堆换料需要消耗至少一年的时间。

时间一点一滴过去，第四代钍基熔盐反应堆的首次运行时间很快到来。

“钍基熔盐堆第一次试运行，开始！”

张星扬面容沉着冷静下达了试运行的指令。

高丰度的核燃料混合物，被灌输进循环反应室。

链式反应开始发生。

铀235的原子核受到外来中子轰击，分裂成为两个质量较小的原子核，同时释放出2——3个中子。

释放出的中子，继续轰击另外的铀235。

链式反应开始源源不断地持续下去。

同时释放出大量的能量。

因为核燃料的丰度得到控制。

核电站反应堆链式反应的速度，要远远小于原子弹。

而且由于能量主要以热量的形式散发。

所以并不会产生核武器爆炸那样的效果。

硬要形容，就像是将一块能够自发热的石头，扔进了熔盐堆之中，将熔盐不断加热。

正常来说，压水堆或是沸水堆通过控制核燃料棒和慢化剂的接触来控制反应速度。

当反应速度过快时，会将燃料棒插深入慢化剂之中，减少中子产生的量来减慢反应。

当反应速度过慢时，则是会将燃料棒微微拔出，以增加中子产生的量来加快反应。

“功率目前仅仅是达到设计功率的百分之七十五！”

“预计是核反应的中子数量较少造成。”

张星扬身边的助理，时刻不停向张星扬汇报实验各处的情况。

“那就向其中继续添加高丰度燃料混合物！”

张星扬仔细看了下反应情况之后说道。

他们的计算虽然考虑到了各种不同的情况。

但是实际情况还是和计算结果出现了一些偏差。

在计算之中，百分之三浓度的核燃料就能够达到满功率的效果。

但是实际上只达到了四分之三。

这可能和高温流动下的熔盐本身有关系。

张星扬脑海之中闪过这样的一个念头。

随后也没有深入思考。

因为又有新的情况出现了。

“换热管的辐射水平超过了我们的预期，达到了70msv。”

助理说出了一个较坏的消息。

换热管的辐射水平，直接关系到它的使用寿命。

辐射水平较高，使用寿命会呈现出指数级的下降。

70msv的辐射剂量，短期情况下对材料没有太大影响。

但是长期来看，则是会造成较大的影响。

原本能够用上三十年的换热管，寿命可能直接下降到二十年！

好在这样的剂量，倒是对人不会产生较大的影响。

在经过两层混凝土壳体的削弱之后，辐射量和平常空气也就没有区别。

不会有什么人，长时间待在反应堆核心之内。

而停堆检查的时候，大家都会注意各方面的防护。

“这方面的问题，记录完之后给苏主任她们送过去。”

张星扬稍微思考了一下，决定不多管这件事。

这点小问题，苏晓自己应该是能够处理好的。

“汽轮机方面运行有出现任何问题吗？”

张星扬紧接着又说了一句。

“汽轮机运行没有出现什么问题。”这次助理没有再给出坏消息。

庞大如山峦的白色水雾，从粗大的冷凝塔之内飘出。

那是汽轮机在运行过后排出的高温水蒸气。

经过空气冷却，凝结成的云雾。

一朵朵洁白的云，开始在漫天黄沙之内诞生。

随后又会在这片干燥的沙漠之内落下，完成自己一生的循环。

伴随着一朵朵云彩飞天的是大量的电能被生产出来。

随后连同到了众多的设备之上。

熔盐反应堆并没有通过核安全局的测试，所以并不能够正式并网发电。

发出来的电，也只能够让研究所自己用。

研究所为此配备了数台大型设备，用来作为测试。

其中最为重要的，就是一台电解氢制备设备。

氢气作为新型能源的一种。

拥有非常广泛的应用前景。

只不过氢气的制备和存储问题，到现在都没有太好的办法。

制备方面，氢气主要依靠电解水来制取。

众所周知，水份子由两个氢原子、一个氧原子组成。

电解之后，可能得到氢气和氧气。

如果是将氢气作为燃料，燃烧之后也会得到水。

算是一种清洁能源。

制备氢气是需要较多的电力，这也是制约氢能源发展的阻碍之一。

不过研究所研究电解氢技术，只是顺带而为。

主要是不想看到这样庞大的电能浪费。

目前运行的实验堆功率就已经达到了220兆瓦。

运行一小时就能够得到超过22万千瓦时的电力。

能够满足数万个家庭一天的电力消耗。

“反应堆首次运行良好，可以停下了。”

反应堆首次运行时间仅仅持续了一个小时，就被张星扬叫停。

整体来说，运行状态较为良好，并没有出现什么重大问题。

当然，小问题还是有的。

比如核燃料丰度控制系统不准确、换热管防辐射性不足等等。

原先不停流动的高温熔盐，被数道厚重的金属板挡下。

自发性的链式反应，很快就因为中子数量不足停下。

随后熔盐的温度，开始缓缓从六百多度降下。

重新恢复到常温状态下的固态。

在高温蒸汽推动下原本高速转动的蒸汽轮机，很快就停止了运行。

好像是云朵制造机一样的冷凝塔，也在短时间内停下了白云的生产工作。

钍基熔盐反应堆的第一次运行结束之后，张星扬将大多数的问题重新发回了各个研究科室。

各个研究科室，虽然遇到了不少的问题。

但是大多数都还是比较开心。

因为他们的研究并没有白费，发挥了应有的成果。

也有人比较难受，分别是燃料控制系统研发室和负责换热管材料研发的材料实验室。

除了这群有悲有喜的人之外，还有人处于既开心又难受的状态之中。

“张所长，咱们这绝对是史无前例的成功，在世界上也是独树一帜的成就。”

负责宣传工作的文宣科老李，正拉着张星扬的衣袖说着。

“这么能够提振国民自信的事情，咱们就应该展开铺天盖地的宣传！”

钍基熔盐堆实验成功之后，老李的第一反应是高兴。

实验成功之后，他不少褶子的脸都笑得撑开了不少。

但是让他感到难受的是，取得了这么大的成绩。

他们却谁都不能说。

还不知道要保密到什么时候。

“李科长，这些事情你别和我说。”

张星扬轻轻地从老李手里，将自己的衣袖夺了过来。

“咱们项目的保密原则，我想你应该很清楚。”

“在上级还没有发话的情况之下，我希望你一个字都不要乱说！”

张星扬他们的研究项目，是有着充足的掩饰。

这也是为什么要在当地建设两座第三代核反应堆。

很大程度上，就是用来遮掩第四代反应堆的痕迹。

有两座反应堆做掩护。

就能够很好的将他们的实验堆痕迹掩盖掉。

否则不用其他方面，仅仅是超乎寻常的用水量。

就能够引来别有用心人士的窥探。

实际上，在这段时间之内，国安的人已经在附近抓住了不少的探子。

“我想你不会想和国安的人打交道吧？”

张星扬似笑非笑的看着老李说道。

老李顿时一惊，这样大的帽子他可戴不动。

“别别别，张所长。”

“是我被猪油蒙了心，您就当什么都没听过。”

老李连忙说道，再也不敢提展开宣传工作的事情。

张星扬感觉吓得差不多了，这才说道：

“老李，我知道你们宣传部门这段时间基本上没有什么事情干。”

“不过你也别急，我们不可能永远保密，迟早有一天会要大肆宣扬的时候，你们可以先多做一些文案。”

老李连忙点头称是。

实际上，张星扬预计这个时间不会太过久远。

大概率就是核动力航母出现的时候。

他们现在熔盐堆的研发进度很快，完全有可能赶上第一艘国产航母的建设时间。

那么当核动力航母建设完成，不可能还将四代熔盐堆一直藏着掖着。

自然要向全世界展开宣传。

到时候就是老李发挥作用的时候。

把一门心思想要发挥作用的老李打发走之后。

张星扬来到苏晓他们的材料实验室之中。

“N36现在是什么情况。为什么会出现辐射过量的情况？”

张星扬一进入材料实验室之内，就找到苏晓问道。

显然苏晓也对试运行的结果感到有些意外，“我们还在排查原因，估计还要一段时间才能够找到。”

苏晓欲言又止的表情，落在张星扬的眼中。

“你有怀疑的方向？”

苏晓低下头思考了一下才说道：

“实际上我个人怀疑是材料本身的缺陷。”

随后苏晓又摇了摇头说道：

“也不能说是材料缺陷，更应该是熔盐堆的特性。”

“熔盐堆的辐射强度，要比压水堆强上不止一筹。”

“原本能够用来作为核燃料管的锆合金也无法隔绝这样的辐射计量。”

虽然苏晓说的有些混乱，但是张星扬还是听明白了她的意思。

锆合金本身其实就不怎么能够隔绝核辐射。

它只是比较耐核辐射。

在核辐射的环境下，能够保持自身强度降低较小。

但是熔盐堆的核辐射剂量，要远远超过之前的压水堆。

这就让锆合金的强度下降，远远超过之前的设想。

“看来问题还是出在材料的选择上。”

张星扬左手摸着自己的下巴说道：

“有两种解决办法。”

苏晓眼睛一亮，示意张星扬别卖关子赶紧接着说。

“第一种办法比较简单，既然锆合金本身隔绝辐射的能力较弱，我们可以给它内镀一层隔绝层，比如铅。”

铅在元素周期表之中排在较后的位置，密度很大。

能够有效的防止核辐射。

“但是铅的熔点太低，只有三百多度，而我们的熔盐运行温度在五六百度，根本没法用。”

张星扬在说完解决办法之后说出了这种办法的缺点。

“如果要进行内镀，还要找其他的材料。”

“不过这样一来，成本又会增高不少。”

苏晓这顺着这种思路想了想，然后说道：

“这个办法不可取，两者之间不可调和。”

“那就只能够用第二种办法了。”

“什么办法？”

苏晓有些好奇地说道。

张星扬微微一笑，“继续改进锆合金的配方，既然当前的配方不行，那就继续改。”

“总能够改到适合的材料配方。”

锆合金本身作为核材料，是很合适的。

这才的不成功，并不能说明锆合金不行。

苏晓翻了个白眼：“你这说了等于没说。”

“这办法我也能想到。”

“那你又想到怎么改进材料的配方了吗？”

张星扬反问道。

“更改其中各项比例？”苏晓有些不确定地说道。

这种事情太过于简单，她有些不确定张星扬说的是不是这样。

“我们之前使用的是铌系合金，它的耐腐蚀性强自然就造成了其他方面强度下降。”

张星扬没有计较太多，继续指点道：

“可以尝试更改锡和铌的比例。”(本章完)