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第299章 能源皇冠上的明珠——可控核聚变[3 / 6]

而要实现真正的深空探索与人类文明层级的跃迁,能源是必须跨越的终极BOSS关卡之一。

而能源皇冠上的明珠,毫无疑问就是可控核聚变。

在星界动力航天高度保密的一个研发中心,这里没有火箭发动机的轰鸣,只有超级计算机集群低沉的嗡鸣与高精度实验装置运行时细微的电流声。

陆安和他的核心理论团队,正在将完全版的「星流」仿真软体工具的威力向可控核聚变发起攻克。

「这款仿真软体的核心,在于对极端物理条件下复杂流体和等离子体行为的精确描述。」此刻的技术研讨会上,陆安阐述道:「这恰恰是可控核聚变所面临的一个重大挑战。」

他调出了一个模型,展示著「星流」工具在聚变研究中的几个关键助力点。

分别是:等离子体约束与稳定性模拟的飞跃;第一壁材料与高热负荷管理的革命;聚变点火与燃烧物理的深度洞察;以及创新聚变装置概念的快速验证。

在传统托卡马克装置中,高温等离子体的约束和控制极其困难,磁流体的不稳定性,譬如扭曲摸、气球摸等,是导致等离子体解体的元凶。

此前的仿真软体受限于数值方法和计算资源,对湍流和不稳定的预测往往滞后且不够精确。

陆安指著屏幕上模拟的、在复杂磁场中如绚烂光带般旋转流动的等离子体说道:「基于NS方程解析解的扩展,我们可以近乎实时地、高精度地模拟等离子体在给定磁场位形下的行为。」

「我们可以提前预测不稳定性的萌生、演化,甚至精确找到抑制它们的最佳方法。」

「无论是通过主动的磁场控制线圈施加特定扰动,还是优化等离子体自身的电流和压力剖面,这能将托卡马克的稳定运行时间提升好几个数量级。」

聚变反应产生的高能中子流和巨大热负荷,对托卡马克的第一壁和偏滤器材料是毁灭性的考验。

材料在极端中子辐照下的损伤演化、热应力分布、以及等离子体与壁材料的相互作用,是决定装置寿命和安全的关键。

「利用星流」的多物理场耦合能力。」材料科学家出身沃洛申补充道,他已被抽调部分精力从火箭部门到可控聚变研究中来。

「我们可以在原子级微观尺度模拟中

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