他主要關心的是對氘氚聚變後釋放出的中子的處理問題。
核聚變能雖然說是清潔能源,但目前採用的氘氚聚變只能算“第一代”核聚變,優點是燃料便宜,缺點是有中子。
麻煩之處在於中子可以跟反應裝置的內壁發生核反應。
從真空室往後的內壁用過一段時間之後就必須更換,很費錢。
而且換下來的牆壁可能存有放射性(取決於牆壁材料的選擇),成了核廢料。
還有一個不好的因素是氚同樣具有放射性,而且氚也可能跟內壁反應。
鍾成在設計燧皇核聚變反應堆時就考慮了對中子的吸收問題。
在核聚變反應後主要產生的是快中子流,首先是快中子的散射和減速,然後是慢中子被吸收後放出共化粒子或γ射線。
他的措施就是對快中子進行減速,再對慢中子進行吸收。
常用含鋰或硼的材料,如氟化鋰、溴化鋰、氫氧化鋰,氧化硼、硼酸和碳化硼等吸收慢中子,並減少次級γ射線的產生。
在林偉的幫助下,鍾成採用了新型的一種鋰合金,雖然相對價格要昂貴很多,但吸收效果非常好,使用年限長達十幾年。
這樣就減少了燧皇核聚變反應堆的停機維護時間,也減少了核廢料的產生。
但要最終解決核汙染問題,就必須採用另外的核聚變原料。
氦3就是最理想的核聚變清潔能源!
不僅釋放能量很高,而且氦3跟氦3反應完全不會產生中子,這個反應堪稱終極聚變!
(ps:3he+3he→4he+2(1h,Δe=12.860mev)。
但氦3元素可以說是藍星上最稀缺的元素。
整個藍星上的氦3元素,基本上都是由氚核透過β衰變得到。
氚的儲存量本來就稀少,所以藍星上的氦3元素更是少得可憐,提純成本也非常高。
地球上能被人類利用的氦3總量只有半噸左右!
但是月球上的氦3就非常豐富了。
據估計,整個月球能被開採的氦3元素,高達70多萬噸。
如果全部用於核聚變反應,可為人類提供數千年的能源供給!
為什麼會這樣呢?
在太陽內部,時刻進行著氫元素向氦元素聚變的過程,其中有一步反應,是一個氕核與氘核聚變,結合為氦3。
這一反應主要在恆星很小的一個核心區域進行,大部分氦3會繼續聚變為穩定的氦4。