第三百三十二章 核子熔鹽！

    “熔鹽導入情況如何？”

    “目前還都處於固態，正在等待反應開始進入熔融狀況。”

    “控制系統和輻射檢測系統狀態如何？”

    “一切正常，只等開始。”

    熔鹽堆與傳統的壓水堆不同，沒有塊狀的核燃料棒。

    核裂變所需要的燃料，全部和熔鹽混雜在一起。

    直接進行反應加熱。

    丰度在百分之三的鈾235，能夠將熔鹽溫度加熱到七百度以上，並且維持常壓。

    這讓熔鹽反應堆擁有了之前數代反應堆從未有過的優勢。

    添加核燃料的時候，不再需要停堆。

    可以在反應堆工作的時候，直接向內部灌輸核燃料和熔鹽的混合物。

    而普通的壓水堆或沸水堆，在核電站工作一段時間，核燃料棒丰度下降不足提供足夠功率的時候。

    就必須要重置整個反應堆的核燃料棒。

    這需要消耗大量的時間。

    如果僅僅是核電站，多花一點時間進行維護也無所謂。

    但如果應用在核動力航母上，那麼一場反應堆換料需要消耗至少一年的時間。

    時間一點一滴過去，第四代釷基熔鹽反應堆的首次運行時間很快到來。

    “釷基熔鹽堆第一次試運行，開始！”

    張星揚面容沉着冷靜下達了試運行的指令。

    高豐度的核燃料混合物，被灌輸進循環反應室。

    鏈式反應開始發生。

    鈾235的原子核受到外來中子轟擊，分裂成爲兩個質量較小的原子核，同時釋放出2——3個中子。

    釋放出的中子，繼續轟擊另外的鈾235。

    鏈式反應開始源源不斷地持續下去。

    同時釋放出大量的能量。

    因爲核燃料的丰度得到控制。

    核電站反應堆鏈式反應的速度，要遠遠小於原子彈。

    而且由於能量主要以熱量的形式散發。

    所以並不會產生核武器爆炸那樣的效果。

    硬要形容，就像是將一塊能夠自發熱的石頭，扔進了熔鹽堆之中，將熔鹽不斷加熱。

    正常來說，壓水堆或是沸水堆通過控制核燃料棒和慢化劑的接觸來控制反應速度。

    當反應速度過快時，會將燃料棒插深入慢化劑之中，減少中子產生的量來減慢反應。

    當反應速度過慢時，則是會將燃料棒微微拔出，以增加中子產生的量來加快反應。

    “功率目前僅僅是達到設計功率的百分之七十五！”

    “預計是核反應的中子數量較少造成。”

    張星揚身邊的助理，時刻不停向張星揚彙報實驗各處的情況。

    “那就向其中繼續添加高豐度燃料混合物！”

    張星揚仔細看了下反應情況之後說道。

    他們的計算雖然考慮到了各種不同的情況。

    但是實際情況還是和計算結果出現了一些偏差。

    在計算之中，百分之三濃度的核燃料就能夠達到滿功率的效果。

    但是實際上只達到了四分之三。

    這可能和高溫流動下的熔鹽本身有關係。

    張星揚腦海之中閃過這樣的一個念頭。

    隨後也沒有深入思考。

    因爲又有新的情況出現了。

    “換熱管的輻射水平超過了我們的預期，達到了70msv。”

    助理說出了一個較壞的消息。

    換熱管的輻射水平，直接關係到它的使用壽命。

    輻射水平較高，使用壽命會呈現出指數級的下降。

    70msv的輻射劑量，短期情況下對材料沒有太大影響。

    但是長期來看，則是會造成較大的影響。

    原本能夠用上三十年的換熱管，壽命可能直接下降到二十年！

    好在這樣的劑量，倒是對人不會產生較大的影響。

    在經過兩層混凝土殼體的削弱之後，輻射量和平常空氣也就沒有區別。

    不會有什麼人，長時間待在反應堆核心之內。

    而停堆檢查的時候，大家都會注意各方面的防護。

    “這方面的問題，記錄完之後給蘇主任她們送過去。”

    張星揚稍微思考了一下，決定不多管這件事。

    這點小問題，蘇曉自己應該是能夠處理好的。

    “汽輪機方面運行有出現任何問題嗎？”

    張星揚緊接着又說了一句。

    “汽輪機運行沒有出現什麼問題。”這次助理沒有再給出壞消息。

    龐大如山巒的白色水霧，從粗大的冷凝塔之內飄出。

    那是汽輪機在運行過後排出的高溫水蒸氣。

    經過空氣冷卻，凝結成的雲霧。

    一朵朵潔白的雲，開始在漫天黃沙之內誕生。

    隨後又會在這片乾燥的沙漠之內落下，完成自己一生的循環。

    伴隨着一朵朵雲彩飛天的是大量的電能被生產出來。

    隨後連同到了衆多的設備之上。

    熔鹽反應堆並沒有通過核安全局的測試，所以並不能夠正式並網發電。

    發出來的電，也只能夠讓研究所自己用。

    研究所爲此配備了數臺大型設備，用來作爲測試。

    其中最爲重要的，就是一臺電解氫製備設備。

    氫氣作爲新型能源的一種。

    擁有非常廣泛的應用前景。

    只不過氫氣的製備和存儲問題，到現在都沒有太好的辦法。

    製備方面，氫氣主要依靠電解水來製取。

    衆所周知，水份子由兩個氫原子、一個氧原子組成。

    電解之後，可能得到氫氣和氧氣。

    如果是將氫氣作爲燃料，燃燒之後也會得到水。

    算是一種清潔能源。

    製備氫氣是需要較多的電力，這也是制約氫能源發展的阻礙之一。

    不過研究所研究電解氫技術，只是順帶而爲。

    主要是不想看到這樣龐大的電能浪費。

    目前運行的實驗堆功率就已經達到了220兆瓦。

    運行一小時就能夠得到超過22萬千瓦時的電力。

    能夠滿足數萬個家庭一天的電力消耗。

    “反應堆首次運行良好，可以停下了。”

    反應堆首次運行時間僅僅持續了一個小時，就被張星揚叫停。

    整體來說，運行狀態較爲良好，並沒有出現什麼重大問題。

    當然，小問題還是有的。

    比如核燃料丰度控制系統不準確、換熱管防輻射性不足等等。

    原先不停流動的高溫熔鹽，被數道厚重的金屬板擋下。

    自發性的鏈式反應，很快就因爲中子數量不足停下。

    隨後熔鹽的溫度，開始緩緩從六百多度降下。

    重新恢復到常溫狀態下的固態。

    在高溫蒸汽推動下原本高速轉動的蒸汽輪機，很快就停止了運行。

    好像是雲朵制造機一樣的冷凝塔，也在短時間內停下了白雲的生產工作。

    釷基熔鹽反應堆的第一次運行結束之後，張星揚將大多數的問題重新發回了各個研究科室。

    各個研究科室，雖然遇到了不少的問題。

    但是大多數都還是比較開心。

    因爲他們的研究並沒有白費，發揮了應有的成果。

    也有人比較難受，分別是燃料控制系統研發室和負責換熱管材料研發的材料實驗室。

    除了這羣有悲有喜的人之外，還有人處於既開心又難受的狀態之中。

    “張所長，咱們這絕對是史無前例的成功，在世界上也是獨樹一幟的成就。”

    負責宣傳工作的文宣科老李，正拉着張星揚的衣袖說着。

    “這麼能夠提振國民自信的事情，咱們就應該展開鋪天蓋地的宣傳！”

    釷基熔鹽堆實驗成功之後，老李的第一反應是高興。

    實驗成功之後，他不少褶子的臉都笑得撐開了不少。

    但是讓他感到難受的是，取得了這麼大的成績。

    他們卻誰都不能說。

    還不知道要保密到什麼時候。

    “李科長，這些事情你別和我說。”

    張星揚輕輕地從老李手裏，將自己的衣袖奪了過來。

    “咱們項目的保密原則，我想你應該很清楚。”

    “在上級還沒有發話的情況之下，我希望你一個字都不要亂說！”

    張星揚他們的研究項目，是有着充足的掩飾。

    這也是爲什麼要在當地建設兩座第三代核反應堆。

    很大程度上，就是用來遮掩第四代反應堆的痕跡。

    有兩座反應堆做掩護。

    就能夠很好的將他們的實驗堆痕跡掩蓋掉。

    否則不用其他方面，僅僅是超乎尋常的用水量。

    就能夠引來別有用心人士的窺探。

    實際上，在這段時間之內，國安的人已經在附近抓住了不少的探子。

    “我想你不會想和國安的人打交道吧？”

    張星揚似笑非笑的看着老李說道。

    老李頓時一驚，這樣大的帽子他可戴不動。

    “別別別，張所長。”

    “是我被豬油蒙了心，您就當什麼都沒聽過。”

    老李連忙說道，再也不敢提展開宣傳工作的事情。

    張星揚感覺嚇得差不多了，這才說道：

    “老李，我知道你們宣傳部門這段時間基本上沒有什麼事情幹。”

    “不過你也別急，我們不可能永遠保密，遲早有一天會要大肆宣揚的時候，你們可以先多做一些文案。”

    老李連忙點頭稱是。

    實際上，張星揚預計這個時間不會太過久遠。

    大概率就是核動力航母出現的時候。

    他們現在熔鹽堆的研發進度很快，完全有可能趕上第一艘國產航母的建設時間。

    那麼當核動力航母建設完成，不可能還將四代熔鹽堆一直藏着掖着。

    自然要向全世界展開宣傳。

    到時候就是老李發揮作用的時候。

    把一門心思想要發揮作用的老李打發走之後。

    張星揚來到蘇曉他們的材料實驗室之中。

    “N36現在是什麼情況。爲什麼會出現輻射過量的情況？”

    張星揚一進入材料實驗室之內，就找到蘇曉問道。

    顯然蘇曉也對試運行的結果感到有些意外，“我們還在排查原因，估計還要一段時間才能夠找到。”

    蘇曉欲言又止的表情，落在張星揚的眼中。

    “你有懷疑的方向？”

    蘇曉低下頭思考了一下才說道：

    “實際上我個人懷疑是材料本身的缺陷。”

    隨後蘇曉又搖了搖頭說道：

    “也不能說是材料缺陷，更應該是熔鹽堆的特性。”

    “熔鹽堆的輻射強度，要比壓水堆強上不止一籌。”

    “原本能夠用來作爲核燃料管的鋯合金也無法隔絕這樣的輻射計量。”

    雖然蘇曉說的有些混亂，但是張星揚還是聽明白了她的意思。

    鋯合金本身其實就不怎麼能夠隔絕核輻射。

    它只是比較耐核輻射。

    在核輻射的環境下，能夠保持自身強度降低較小。

    但是熔鹽堆的核輻射劑量，要遠遠超過之前的壓水堆。

    這就讓鋯合金的強度下降，遠遠超過之前的設想。

    “看來問題還是出在材料的選擇上。”

    張星揚左手摸着自己的下巴說道：

    “有兩種解決辦法。”

    蘇曉眼睛一亮，示意張星揚別賣關子趕緊接着說。

    “第一種辦法比較簡單，既然鋯合金本身隔絕輻射的能力較弱，我們可以給它內鍍一層隔絕層，比如鉛。”

    鉛在元素週期表之中排在較後的位置，密度很大。

    能夠有效的防止核輻射。

    “但是鉛的熔點太低，只有三百多度，而我們的熔鹽運行溫度在五六百度，根本沒法用。”

    張星揚在說完解決辦法之後說出了這種辦法的缺點。

    “如果要進行內鍍，還要找其他的材料。”

    “不過這樣一來，成本又會增高不少。”

    蘇曉這順着這種思路想了想，然後說道：

    “這個辦法不可取，兩者之間不可調和。”

    “那就只能夠用第二種辦法了。”

    “什麼辦法？”

    蘇曉有些好奇地說道。

    張星揚微微一笑，“繼續改進鋯合金的配方，既然當前的配方不行，那就繼續改。”

    “總能夠改到適合的材料配方。”

    鋯合金本身作爲核材料，是很合適的。

    這才的不成功，並不能說明鋯合金不行。

    蘇曉翻了個白眼：“你這說了等於沒說。”

    “這辦法我也能想到。”

    “那你又想到怎麼改進材料的配方了嗎？”

    張星揚反問道。

    “更改其中各項比例？”蘇曉有些不確定地說道。

    這種事情太過於簡單，她有些不確定張星揚說的是不是這樣。

    “我們之前使用的是鈮系合金，它的耐腐蝕性強自然就造成了其他方面強度下降。”

    張星揚沒有計較太多，繼續指點道：

    “可以嘗試更改錫和鈮的比例。”(本章完)