作為承載了人類未來能源需求的重要物質,氦3聚變主要分為兩種:
氦3與氘聚變,以及氦3與氦3聚變。
前者被稱為第二代核聚變技術,後者被成為第三代核聚變技術。
氘、氚都是氫的同位素,僅有一個質子,而氦3擁有兩個質子,所以越是往後越先進的聚變技術,反應物的質量就越大。
可別小看區區1個質子質量的差異,在點火時所需的條件截然不同,其中差異巨大。
核子越輕,反應越容易,反之則難度劇增。
外界媒體往往刻意強調可控核聚變試驗堆的點火溫度,這實際上只是個片面因素,並不是點火成功的絕對條件。
核聚變說白了就是把兩個獨立的原子核擠壓在一起,主要在於高溫、高壓。
高溫讓它們能級上升變得不穩定活潑、更容易點燃,而高壓則把它們緊緊壓迫在一起,兩著都沒有特別嚴苛的界限。
就比如太陽核心才1500萬攝氏度,還不如氫彈爆炸中心溫度高,但依靠太陽自身佔太陽系99.86%的可怕質量,硬是用強大的引力製造恐怖高壓,源源不斷地維持聚變鏈式反應。
人類暫時還沒辦法制造太陽那樣的高壓,那就只能提升溫度,只要溫度夠高也能點著。
而以現有技術想點燃氦3與氦3反應相當困難,氫彈爆炸時就會產生相當數量的氦三,但它們都幾乎沒有進行聚變反應,可見條件之困難。
氦3與氘更容易些,釋放出的能量還更高,但依然暫時沒有成功先例,即使是不可控的。
當然也不是絕對沒有辦法,假如把氦3液化,提高反應時的密度能大大提高成功率,世界上第一顆氫彈就使用類似方法的液態氘,為了提供足夠低溫,整個氫彈重量高達82噸。
獲取氦3不麻煩,第三代氫彈的氚衰變以後就成了氦3,一般都流入醫用市場給核磁共振儀器做肺部CT使用,每年的需求高達上萬升(1公斤左右)。
所以很自然世界上出產氦3最多的國家就是阿美,國內相比就要少得多,但這麼多年也攢了一些。
至於為什麼不從月球上提取氦3是因為效費比不搭,雖然有證據表明月球表面就有相當豐富的氦3,但提取他們並精煉液化的成本過於高昂,況且做一次試驗也要不了多少。
已經逐漸融合的兩支核科學研究團隊,就是希望想辦法促成一次成功的氦3與氘、或者氦3與氦3聚變,以此研發出期望中第四代、第五代氫彈的小型化技術,讓幾千萬噸、乃至上億噸當量的氫彈具備實用性。
而實現它們的唯一辦法就是利用氫彈作為扳機,也只有氫彈爆炸時的恐怖高溫高壓,再加上提前進行的各種最佳化佈置才可能成功。
只要成功一次並收集到相關資料,研究人員就有把握開始設計超級氫彈。
但這依然是個極其艱難的過程,畢竟上世紀全世界的核科學家也不缺能人,大家或多或少都試過一些,顯然都沒能取得成功。
留給他們的時間並不多,極限只有兩個月時間,早在一個月前眾人就開始了理論構型設計工作,然後以符明東、虞民為首發展出了兩個主要方向,細化後總共7種方案。