第100章矛盾(2)
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第100章 矛盾(2)
“當然了。”看著時學謙震驚的表情,文震鐸顯然早有預料,他笑道:“我們國家在1996年就已經在國際上簽署了全面禁止核試驗條約,不過在那之前我們的核試驗也做得差不多了,大多數數據都已經得到,即使不再做核試驗也可以任意制造出需要的核武器,可是當時沒有考慮到可控核聚變的原理探究問題,再加上時間緊迫,氘氚的狀態方程建立的不完整。”
時學謙道:“這就有麻煩了,既然早在1996年開始就不能再做核試驗了,我們還怎麽測出狀態方程。”
文震鐸道:“麻煩確實不小,好在造氫|彈的時候先輩們已經測出了一些很有輔助作用的數據,其中就包括氘氚元素的沖擊絕熱線(hugoniot線)。”
沖擊絕熱線,也叫與共紐曲線,是用來確定材料的高壓狀態方程的關鍵參數,也是分析聚變反應繞不過去的一條數據線。
時學謙一聽這個,松了口氣,“那還好。可是不能做實驗,依然寸步難行啊。”
文震鐸笑了笑,說:“是,本來是一點希望都沒有的,可是我們理論物理部討論了幾個月時間,有幾位天體物理學家提出了一種類比方法,可以變相的把核反應和天體物理學聯系起來。”
他讓時學謙把書翻到某一頁,指著上面一個圖說,“冥王星內核溫度可以達到六千多攝氏度,而且含有大量的氫,時刻在急劇的發生熱核反應(聚變反應),又因為還夾雜很多放射性元素,對研究裂變也有借鑒意義,這是最新得到的成果。”文震鐸笑著道:“國際上只說不能做核試驗,可是沒有說不能研究天體啊,你說對不對?”
時學謙想了想,也忍不住讚道:“這確實是個好辦法。”
文震鐸繼續道:“介於冥王星的公轉周期是248年,距離太遠的時候我們根本無法探測到上面的數據,只有等它轉到近地點那前後兩年的時間,才是最佳測量時間段,我們要抓緊!”
時學謙聽出了文震鐸話中的意思,也立刻打起精神了,“文教授,這麽說……冥王星馬上就轉過來了?”
“不是馬上,是已經。”文震鐸道:“沒有比這更好的機會了。根據上個月發過去的探測信號,我們已經得到了一批有用的數據,但是還不夠,信號太微弱了,需要等它再靠近一些。中科院準備發射‘新視野號’進行第二次探測,盡可能深入的探測到冥王星內核的高能反應部分,由於不能自己做實驗,我們只能根據捕獲到的數據進行計算機建模分析,用數值模擬的方法,結合已經有的沖擊絕熱線,推導出完整的狀態方程。陳三省是這方面的專家,我任命他來主導這一塊的進程。”
天賜良機,刻不容緩,如果錯過這次冥王星運動到“近地點”的機會,那下一次就得等到248年以後了。
“你回去讀完初稿,我們再來詳細商量每個步驟,我現在只是和你大概說說,除了狀態方程的測定,最主要的其實還是點火中子源的設計問題,目前來說,我們還沒有想出什麽好辦法。”一提到這點,文震鐸顯然更熱心,這正是他擅長的原子能領域。
點火中子源,也就是中子點火系統,是為裂變材料適時提供足量的中子來觸發鏈式裂變反應的系統。
通俗來說,點火中子源就是點燃引爆原|子彈的“火柴”。
時學謙卻不由自主的微微皺起了眉,“……文教授,為什麽要考慮點火中子源的問題?我們不是主要研究可控聚變嗎……”
文震鐸輕輕打斷她道:“你也知道,氫|彈的熱核反應,需要極端的高溫高壓條件,如何達到這個臨界條件,需要用原|子彈來引爆,相當於用幾顆原|子彈包圍著氫|彈,原|子彈爆|炸快速放熱膨脹,向內部產生極高的擠壓力和溫度,這樣才能點燃氫|彈,引發爆|炸。……那麽又怎麽樣才能引爆原|子彈呢?也是一樣的道理,在原|子彈周圍均勻綁縛一圈TNT炸|藥就可以了,於是一個層層起爆的結構就這樣產生:炸|藥爆|炸引燃中子源,接著原|子彈爆|炸,原|子彈爆|炸再引發熱核反應,最後氫|彈爆|炸……這都是前人探索出來的寶貴經驗,這樣一來……你說我們不需要好好研究點火中子源嗎?需要解決的只是可控問題。”
文震鐸說了一大堆,時學謙心裏極其詫異,她顯然沒想到文震鐸會打算采用這種方式,但她也不好直接反駁他,便委婉的道:“這都是什麽年代的方法了……文教授,不知道您有沒有看過我發表過的論文?”
文震鐸點點頭,露出欣然的表情,“看過,寫的很不錯!激光加載控制反應強弱,用等離子體夾層,這個工作做的很漂亮啊。”
時學謙這就納悶了,說:“既然如此,我們在設計之初,為什麽不用激光引燃熱核反應?這顯然是目前最前沿的方法,美國點火計劃雖然失敗了,但我們不一定失敗,因為現在的理論顯然更成熟了。”
文震鐸沈吟半晌,道:“這個可能性我也不是沒有考慮過,但是綜合下來,我覺得你成果的亮點在於用激光驅動能在熱核反應開始以後可以靈活的控制聚變反應的程度,這一點對後期我們要去精確能量輸入輸出比的時候可能會有用,可是註意,是‘反應開始以後,或許有用,’……而引爆過程,我認為直接的激光點燃並不保險。”
“不保險?是指哪方面?”
文震鐸從辦公桌前那一堆文件裏翻出來幾張打印的紙,時學謙餘光瞧見那正好是自己的幾篇論文,看到這一幕,她驀然覺得有些感動,文教授是好好看過她的成果的。
文震鐸掃著紙問她:“你想想你實驗的當量是多少,才幾克,那麽一點點。而且為了規避做核試驗這一國際公約,你采用的還是硼元素來反應,而不是氫。再者,根據你得出的成果,在低當量下實驗和理論計算出來的擬合的很成功,但是能量一高,元素一小,你自己也寫在這裏了,擬合的並不好啊。我們要造的可是一個空間站,推動能量可是兆瓦級別的。”
時學謙沈默了一會兒,她近些年發現的成果的確不適合直接用在實際工程上,雖然在微型反應堆上可控聚變成功了,也發了好文章,但是一旦質量提高幾百倍,量變引起質變,很多誤差都會放大,預估出來的效果也和微型的情況完全不同。
“是,我知道還有很多問題,但是我們可以繼續研究下去,總能找到兼容大能量的方法。畢竟在原理上,這完全可行,我們只需要完善新理論。”
時學謙一直以為,她回國就是繼續做這個來的,沒想到情況和她想的完全不同,文震鐸就沒打算采用她的理論,或者說,不打算完全采用。
文震鐸搖搖頭道:“完善新理論要花多長時間?幾年?幾十年?還是幾百年?”
時學謙:“……”
文震鐸道:“做工程就是這個樣子的,要一磚一瓦的蓋起來一個實際可靠的東西,它不同於學術,只需要紙上談兵寫幾篇新穎的文章就可以了。學謙,你的想法我可以理解,可是國家每年往太空長城計劃上撥出一千多億軍費,每天的花銷都是驚人的,理論物理部是龍頭,我又是總工程師,我們不可能指揮著千軍萬馬朝一個不確定的方向沖,去追求一些虛無縹緲的東西。你想想,相比較而言,傳統的中子源點火是不是更靠譜一點?”
時學謙垂了垂頭,像被放了氣的氣球,半天才說:“那為什麽還要找我來進行這個計劃呢,這麽看來,我的研究方向完全不對口啊。”
文震鐸道:“參加項目的科研工作者一共有幾千個,難道個個都是對口的?你好歹還是研究過聚變的,還有更多沒沾過能源的邊的學者都參與進來,他們豈不是比你更不對口?不對口,就換到需要的對口的方向上去。”
“換方向”這幾個字一響起來,時學謙整個人都坐不住了,對於一個在自己領域已經有深入研究的學者來說,讓他換一個陌生的方向,無異於斷腕之痛。
因為換到一個不熟悉的方向,意味著要推倒重來,重頭學習,以前的一切研究進展都要停下來,甚至劃清界線,完全轉向另一個領域。
這是任何人都無法忍受、難以割舍的事情。
可是又有什麽辦法呢,只要加入了這個項目,一切的人力物力都要以項目所需為導向,項目需要你研究那一塊,你就得去研究哪一塊,否則所有人都守著自己的方向不撒手,那就是一盤薩沙,即使是幾千個科學家都加入進來,也搞不成事。
道理誰都懂,可是挨到自己頭上,其間苦悶也只有自己來嘗。
“學謙,你的心情我能理解,希望你盡快調整好。”文震鐸起身走過來拍拍她的肩。
“我明白的,文教授。”時學謙也站起來,她知道,文震鐸不假思索的就把她調來理論物理部,是對她的信任,也是寄予了厚望的。
眼看這一天快要過去了,文震鐸決定長話短說,“……初期要解決的關鍵理論問題目前就這些,一切剛剛開始,還有一些現實的技術問題需要各個部門一起來解決,比如我們商定的空間站二級能源供應太陽能轉換問題,一旦核能方面出問題了,太陽能可以立即啟動頂上。”
“這個理論上不難。”時學謙判斷道。
文震鐸又笑了,指著她道:“你看看你,又紙上談兵了是不是?我問你,你光知道理論上行得通,實際因素你考慮哪怕一項了嗎?”
“實際因素?”時學謙啞然。
文震鐸比劃著慢慢給她講,“比方說啊,空間站兩翼伸展出去的太陽能板材,這個我們目前都造不出來。”
這就涉及覆合材料領域了,時學謙並不了解。
文震鐸道:“按理說最好的板材是覆合碳纖維,這樣的材料重量既輕,可以做的很長,長達十幾公裏也不對主站造成負擔,韌性也大,有太空垃圾飄過來不容易撞斷,關鍵是太陽能吸收率高。可是這樣性能極佳的覆合碳纖維板材,制造難度是很大的,目前全世界也只有美國掌握全過程的工業鏈,並且長期對我國禁運,技術也是嚴格封鎖的。而我們國家呢,現在只覆合出來了次輕量級的鋁基板材,這雖然也能用,性能可是和碳纖維差的不是一星半點。”
“這麽說來,我們還得先研究這個板材的制造工藝,由材料部主力承擔,其他部門綜合提供研究支持。”時學謙琢磨著道:“沒有板材,做不出零件,一切理論都是空談。”
“對咯!”文震鐸見她思維終於對路了,笑道:“工程項目不是空中樓閣,不能光畫漂亮的圖紙就完事了,再高的樓也得從和水泥、拉鋼筋、燒磚頭開始。剛才我只是舉個小例子,諸如此類的技術問題還有很多很多呢,咱們得一個個解決,一項項分析。好了,今天和你談的很多了,你早些回去休息吧,調整好心態。”
時學謙從文震鐸辦公室出來,擡頭望望已經半黑的天空,在晝夜溫差極大的大沙漠裏,夜幕降臨總是伴隨著滲人的寒冷,時學謙忍不住打了個寒顫。
和老教授的一襲談話,讓她感覺自己來之前的預想受到了莫大的沖擊。
她原以為,此次前來要征服的是星辰大海,是為了幫助祖國攀登科技巔峰,可是等雙腳踏到實地上才知道,想看星辰,望遠鏡還沒造好,想航大海,甲板還沒鋪平。
一切都是歸零狀態。
在漫長枯燥的歲月中,壓垮一個人的往往不是那可數的幾個艱巨的難題,而是繁瑣又層出不窮的纏人瑣事。
但也往往就是這些細小的瑣事,才真正能體現出一個科研工作者解決實際問題的耐性和智慧。
文震鐸花了一整個下午的時間來給她苦口婆心的慢慢灌輸概念,就是希望這個年輕人——這個在外面的世界中已經取得了令人炫目的成績的得意門生——千萬不要日後認清了現實以後選擇脆弱的逃避。
時學謙現在有些明白,幾年不見,文教授的頭發為什麽白的那麽快了。
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※
【註】有關沖擊絕熱線和狀態方程的知識,想深入了解的小夥伴們可以參考《實驗沖擊波原理》/《沖擊波物理》等書。
實在不能理解,為啥氫|彈、原|子彈、炸|藥都是敏感詞……一個一個劃豎線好累啊……
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“當然了。”看著時學謙震驚的表情,文震鐸顯然早有預料,他笑道:“我們國家在1996年就已經在國際上簽署了全面禁止核試驗條約,不過在那之前我們的核試驗也做得差不多了,大多數數據都已經得到,即使不再做核試驗也可以任意制造出需要的核武器,可是當時沒有考慮到可控核聚變的原理探究問題,再加上時間緊迫,氘氚的狀態方程建立的不完整。”
時學謙道:“這就有麻煩了,既然早在1996年開始就不能再做核試驗了,我們還怎麽測出狀態方程。”
文震鐸道:“麻煩確實不小,好在造氫|彈的時候先輩們已經測出了一些很有輔助作用的數據,其中就包括氘氚元素的沖擊絕熱線(hugoniot線)。”
沖擊絕熱線,也叫與共紐曲線,是用來確定材料的高壓狀態方程的關鍵參數,也是分析聚變反應繞不過去的一條數據線。
時學謙一聽這個,松了口氣,“那還好。可是不能做實驗,依然寸步難行啊。”
文震鐸笑了笑,說:“是,本來是一點希望都沒有的,可是我們理論物理部討論了幾個月時間,有幾位天體物理學家提出了一種類比方法,可以變相的把核反應和天體物理學聯系起來。”
他讓時學謙把書翻到某一頁,指著上面一個圖說,“冥王星內核溫度可以達到六千多攝氏度,而且含有大量的氫,時刻在急劇的發生熱核反應(聚變反應),又因為還夾雜很多放射性元素,對研究裂變也有借鑒意義,這是最新得到的成果。”文震鐸笑著道:“國際上只說不能做核試驗,可是沒有說不能研究天體啊,你說對不對?”
時學謙想了想,也忍不住讚道:“這確實是個好辦法。”
文震鐸繼續道:“介於冥王星的公轉周期是248年,距離太遠的時候我們根本無法探測到上面的數據,只有等它轉到近地點那前後兩年的時間,才是最佳測量時間段,我們要抓緊!”
時學謙聽出了文震鐸話中的意思,也立刻打起精神了,“文教授,這麽說……冥王星馬上就轉過來了?”
“不是馬上,是已經。”文震鐸道:“沒有比這更好的機會了。根據上個月發過去的探測信號,我們已經得到了一批有用的數據,但是還不夠,信號太微弱了,需要等它再靠近一些。中科院準備發射‘新視野號’進行第二次探測,盡可能深入的探測到冥王星內核的高能反應部分,由於不能自己做實驗,我們只能根據捕獲到的數據進行計算機建模分析,用數值模擬的方法,結合已經有的沖擊絕熱線,推導出完整的狀態方程。陳三省是這方面的專家,我任命他來主導這一塊的進程。”
天賜良機,刻不容緩,如果錯過這次冥王星運動到“近地點”的機會,那下一次就得等到248年以後了。
“你回去讀完初稿,我們再來詳細商量每個步驟,我現在只是和你大概說說,除了狀態方程的測定,最主要的其實還是點火中子源的設計問題,目前來說,我們還沒有想出什麽好辦法。”一提到這點,文震鐸顯然更熱心,這正是他擅長的原子能領域。
點火中子源,也就是中子點火系統,是為裂變材料適時提供足量的中子來觸發鏈式裂變反應的系統。
通俗來說,點火中子源就是點燃引爆原|子彈的“火柴”。
時學謙卻不由自主的微微皺起了眉,“……文教授,為什麽要考慮點火中子源的問題?我們不是主要研究可控聚變嗎……”
文震鐸輕輕打斷她道:“你也知道,氫|彈的熱核反應,需要極端的高溫高壓條件,如何達到這個臨界條件,需要用原|子彈來引爆,相當於用幾顆原|子彈包圍著氫|彈,原|子彈爆|炸快速放熱膨脹,向內部產生極高的擠壓力和溫度,這樣才能點燃氫|彈,引發爆|炸。……那麽又怎麽樣才能引爆原|子彈呢?也是一樣的道理,在原|子彈周圍均勻綁縛一圈TNT炸|藥就可以了,於是一個層層起爆的結構就這樣產生:炸|藥爆|炸引燃中子源,接著原|子彈爆|炸,原|子彈爆|炸再引發熱核反應,最後氫|彈爆|炸……這都是前人探索出來的寶貴經驗,這樣一來……你說我們不需要好好研究點火中子源嗎?需要解決的只是可控問題。”
文震鐸說了一大堆,時學謙心裏極其詫異,她顯然沒想到文震鐸會打算采用這種方式,但她也不好直接反駁他,便委婉的道:“這都是什麽年代的方法了……文教授,不知道您有沒有看過我發表過的論文?”
文震鐸點點頭,露出欣然的表情,“看過,寫的很不錯!激光加載控制反應強弱,用等離子體夾層,這個工作做的很漂亮啊。”
時學謙這就納悶了,說:“既然如此,我們在設計之初,為什麽不用激光引燃熱核反應?這顯然是目前最前沿的方法,美國點火計劃雖然失敗了,但我們不一定失敗,因為現在的理論顯然更成熟了。”
文震鐸沈吟半晌,道:“這個可能性我也不是沒有考慮過,但是綜合下來,我覺得你成果的亮點在於用激光驅動能在熱核反應開始以後可以靈活的控制聚變反應的程度,這一點對後期我們要去精確能量輸入輸出比的時候可能會有用,可是註意,是‘反應開始以後,或許有用,’……而引爆過程,我認為直接的激光點燃並不保險。”
“不保險?是指哪方面?”
文震鐸從辦公桌前那一堆文件裏翻出來幾張打印的紙,時學謙餘光瞧見那正好是自己的幾篇論文,看到這一幕,她驀然覺得有些感動,文教授是好好看過她的成果的。
文震鐸掃著紙問她:“你想想你實驗的當量是多少,才幾克,那麽一點點。而且為了規避做核試驗這一國際公約,你采用的還是硼元素來反應,而不是氫。再者,根據你得出的成果,在低當量下實驗和理論計算出來的擬合的很成功,但是能量一高,元素一小,你自己也寫在這裏了,擬合的並不好啊。我們要造的可是一個空間站,推動能量可是兆瓦級別的。”
時學謙沈默了一會兒,她近些年發現的成果的確不適合直接用在實際工程上,雖然在微型反應堆上可控聚變成功了,也發了好文章,但是一旦質量提高幾百倍,量變引起質變,很多誤差都會放大,預估出來的效果也和微型的情況完全不同。
“是,我知道還有很多問題,但是我們可以繼續研究下去,總能找到兼容大能量的方法。畢竟在原理上,這完全可行,我們只需要完善新理論。”
時學謙一直以為,她回國就是繼續做這個來的,沒想到情況和她想的完全不同,文震鐸就沒打算采用她的理論,或者說,不打算完全采用。
文震鐸搖搖頭道:“完善新理論要花多長時間?幾年?幾十年?還是幾百年?”
時學謙:“……”
文震鐸道:“做工程就是這個樣子的,要一磚一瓦的蓋起來一個實際可靠的東西,它不同於學術,只需要紙上談兵寫幾篇新穎的文章就可以了。學謙,你的想法我可以理解,可是國家每年往太空長城計劃上撥出一千多億軍費,每天的花銷都是驚人的,理論物理部是龍頭,我又是總工程師,我們不可能指揮著千軍萬馬朝一個不確定的方向沖,去追求一些虛無縹緲的東西。你想想,相比較而言,傳統的中子源點火是不是更靠譜一點?”
時學謙垂了垂頭,像被放了氣的氣球,半天才說:“那為什麽還要找我來進行這個計劃呢,這麽看來,我的研究方向完全不對口啊。”
文震鐸道:“參加項目的科研工作者一共有幾千個,難道個個都是對口的?你好歹還是研究過聚變的,還有更多沒沾過能源的邊的學者都參與進來,他們豈不是比你更不對口?不對口,就換到需要的對口的方向上去。”
“換方向”這幾個字一響起來,時學謙整個人都坐不住了,對於一個在自己領域已經有深入研究的學者來說,讓他換一個陌生的方向,無異於斷腕之痛。
因為換到一個不熟悉的方向,意味著要推倒重來,重頭學習,以前的一切研究進展都要停下來,甚至劃清界線,完全轉向另一個領域。
這是任何人都無法忍受、難以割舍的事情。
可是又有什麽辦法呢,只要加入了這個項目,一切的人力物力都要以項目所需為導向,項目需要你研究那一塊,你就得去研究哪一塊,否則所有人都守著自己的方向不撒手,那就是一盤薩沙,即使是幾千個科學家都加入進來,也搞不成事。
道理誰都懂,可是挨到自己頭上,其間苦悶也只有自己來嘗。
“學謙,你的心情我能理解,希望你盡快調整好。”文震鐸起身走過來拍拍她的肩。
“我明白的,文教授。”時學謙也站起來,她知道,文震鐸不假思索的就把她調來理論物理部,是對她的信任,也是寄予了厚望的。
眼看這一天快要過去了,文震鐸決定長話短說,“……初期要解決的關鍵理論問題目前就這些,一切剛剛開始,還有一些現實的技術問題需要各個部門一起來解決,比如我們商定的空間站二級能源供應太陽能轉換問題,一旦核能方面出問題了,太陽能可以立即啟動頂上。”
“這個理論上不難。”時學謙判斷道。
文震鐸又笑了,指著她道:“你看看你,又紙上談兵了是不是?我問你,你光知道理論上行得通,實際因素你考慮哪怕一項了嗎?”
“實際因素?”時學謙啞然。
文震鐸比劃著慢慢給她講,“比方說啊,空間站兩翼伸展出去的太陽能板材,這個我們目前都造不出來。”
這就涉及覆合材料領域了,時學謙並不了解。
文震鐸道:“按理說最好的板材是覆合碳纖維,這樣的材料重量既輕,可以做的很長,長達十幾公裏也不對主站造成負擔,韌性也大,有太空垃圾飄過來不容易撞斷,關鍵是太陽能吸收率高。可是這樣性能極佳的覆合碳纖維板材,制造難度是很大的,目前全世界也只有美國掌握全過程的工業鏈,並且長期對我國禁運,技術也是嚴格封鎖的。而我們國家呢,現在只覆合出來了次輕量級的鋁基板材,這雖然也能用,性能可是和碳纖維差的不是一星半點。”
“這麽說來,我們還得先研究這個板材的制造工藝,由材料部主力承擔,其他部門綜合提供研究支持。”時學謙琢磨著道:“沒有板材,做不出零件,一切理論都是空談。”
“對咯!”文震鐸見她思維終於對路了,笑道:“工程項目不是空中樓閣,不能光畫漂亮的圖紙就完事了,再高的樓也得從和水泥、拉鋼筋、燒磚頭開始。剛才我只是舉個小例子,諸如此類的技術問題還有很多很多呢,咱們得一個個解決,一項項分析。好了,今天和你談的很多了,你早些回去休息吧,調整好心態。”
時學謙從文震鐸辦公室出來,擡頭望望已經半黑的天空,在晝夜溫差極大的大沙漠裏,夜幕降臨總是伴隨著滲人的寒冷,時學謙忍不住打了個寒顫。
和老教授的一襲談話,讓她感覺自己來之前的預想受到了莫大的沖擊。
她原以為,此次前來要征服的是星辰大海,是為了幫助祖國攀登科技巔峰,可是等雙腳踏到實地上才知道,想看星辰,望遠鏡還沒造好,想航大海,甲板還沒鋪平。
一切都是歸零狀態。
在漫長枯燥的歲月中,壓垮一個人的往往不是那可數的幾個艱巨的難題,而是繁瑣又層出不窮的纏人瑣事。
但也往往就是這些細小的瑣事,才真正能體現出一個科研工作者解決實際問題的耐性和智慧。
文震鐸花了一整個下午的時間來給她苦口婆心的慢慢灌輸概念,就是希望這個年輕人——這個在外面的世界中已經取得了令人炫目的成績的得意門生——千萬不要日後認清了現實以後選擇脆弱的逃避。
時學謙現在有些明白,幾年不見,文教授的頭發為什麽白的那麽快了。
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※
【註】有關沖擊絕熱線和狀態方程的知識,想深入了解的小夥伴們可以參考《實驗沖擊波原理》/《沖擊波物理》等書。
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