第237章 技术攻坚与思路突破-《科技巅峰:从高考开始》

  陈奕和李婧怡走进食堂,赵宇、楚箫几人已经坐在了他们常聚的那张长桌旁。

  看到两人出现,几人眼睛都是一亮,连忙招手让他们过来。

  “奕哥!婧怡!你们可算回来了!”

  楚箫推了推眼镜,关切地问,

  “这段时间你俩跑哪去了?一点消息都没有,可急死我们了。”

  陈奕和李婧怡相视一笑,陈奕拉开椅子坐下,语气轻松地解释:

  “回了趟燕京,处理点私事。让大家担心了。”

  几人见他们不愿多说,也很默契地没有追问。

  秦璐用筷子戳着碗里的米饭,叹了口气,脸上带着烦躁:

  “唉,这疫情闹的,真是烦死了!感觉哪哪都不顺,咱们项目也卡壳卡得厉害。”

  陈奕拿起勺子,一边盛汤一边安慰道:

  “好了,璐哥,别想那么多。国家已经在全力应对了,我们做好自己的分内事,就是对国家最大的支持。”

  孙立接过话头,眉头紧锁,显然还沉浸在技术难题里:

  “奕哥,你们不在的这段时间,我们材料组主要精力都放在液态锂的工程化应用上了。

  目前初步构思是在第一壁顶部设计一个液态金属分配器,实现均匀流场。

  但最关键的结构材料和液态锂的相容性问题,还有强磁场下的MHD效应,进展很慢,还在攻坚。”

  旁边的秦璐一只手托着腮,另一只手无意识地转动着筷子,补充道:

  “我们物理组和化学组这边,主要精力在模拟氚的自持循环。

  根据胖子提出的液态锂或锂铅包层概念,超算模拟结果显示,理论上确实可以实现氚增殖率大于1.05,甚至达到1.1,前景很好。

  但现在问题是,包层具体结构没定下来,所有的模拟都停留在纸面,没办法进行实际实验来验证,卡住了。”

  陈奕安静地听着,等大家都说完了,才放下汤勺,目光扫过众人,沉稳地开口:

  “材料的问题,我有些新的想法。等下午开会的时候,我们一起详细讨论。”

  楚箫张了张嘴,似乎还想问什么,但看到陈奕眉眼间那抹难以掩饰的疲惫,最终还是把话咽了回去,只是点了点头。

  午饭过后,众人稍作休息。

  下午一点半,陈奕准时出现在项目组的大会议室。

  陈奕知道时间紧迫,没有任何寒暄,直接走到前方的白板前,开门见山:

  “各位老师,我们直接进入正题。首先讨论第一壁液态金属附着与约束的关键问题。”

  他拿起黑笔,在白板上画了一个简单的示意图:

  “目前主流的思路之一,是利用多孔材料的毛细作用来约束液态金属,形成稳定的面向等离子体的‘液态壁’。”

  他刚说完,坐在孙立旁边的王景深就举了下手,得到示意后起身说道:

  “陈总工,关于这个思路,我们组之前进行过深入的模拟和初步实验探讨。

  主要问题在于,在强中子辐照和高热负荷的极端环境下,液态金属与多孔基体材料的浸润性会发生剧烈变化,导致毛细作用失效,液态金属要么被挤出孔道,要么无法有效浸润,最终导致结构破坏。”

  陈奕点了点头,似乎对这个问题早有预料。

  他转身在白板上那个多孔材料的结构旁边,快速地画了一个更细致的分层结构,并标注起来:

  “王工提到的问题非常关键。

  我的想法是,在多孔材料的基体骨架表面,预先制备一层超薄、连续、结构稳定,并且与液态金属具有良好浸润性的阻隔/引导涂层。

  这层涂层的存在,可以主动调控液态金属在多孔结构内的浸润行为和稳定性,隔离中子辐照等对基体-金属界面的直接破坏。”

  孙立听到这里,立刻从文件夹里抽出一份报告走上前:

  “奕哥,你这个思路我们也尝试过!我们试验了添加氮化钽以及其他几种难熔金属氮化物作为涂层材料。”

  他将报告递给陈奕,指着上面的数据曲线,

  “但是超算模拟和初步的高温浸润实验结果显示,效果都不理想,涂层要么在高温下与液态锂发生反应,要么自身在热循环中开裂剥落,稳定性无法保证。”

  陈奕快速浏览着报告上的数据和模拟图像,眉头微蹙,随即又舒展开来。

  他抬起头,看向孙立和王景深,一针见血地指出了问题的核心:

  “问题可能不出在涂层设计本身,而在于液态锂的纯度。”

  他用笔重点敲了敲白板:“你们实验和模拟中使用的液态锂,纯度是多少?”

  孙立愣了一下,回想道:“是99.9%的高纯锂。”

  陈奕摇了摇头,语气肯定:

  “不够!对于核级应用,尤其是这种需要极端稳定界面的情况,液态锂的纯度必须达到99.99%以上!

  你们这99.9%的锂里面,含有的钾、钙、钠等微量杂质,在高温和辐照环境下,会优先在界面处偏聚、反应,极大地破坏涂层的稳定性和浸润性!

  必须进行进一步的高真空蒸馏提纯,彻底去除这些活性杂质!”

  “原来是这样!”

  孙立猛地一拍脑袋,脸上露出恍然大悟的神情,和王景深对视一眼,都看到了对方眼中的兴奋,

  “我们一直盯着涂层材料优化,却忽略了原料纯度这个基础问题!

  明白了,奕哥!开完会我们材料组立刻着手搭建高真空蒸馏装置,制备4N级高纯锂进行实验!”

  困扰多日的技术瓶颈似乎找到了突破口,会议室里的气氛瞬间活跃了不少。

  陈奕放下笔,目光转向会议室里的其他专家,尤其是物理和化学组的成员:

  “好,关于第一壁材料的核心思路,我们先按照这个方向推进。

  接下来,讨论第二个关键难题——氚燃料的自持循环。

  各位专家,对于基于液态金属包层的氚循环,大家目前有什么看法或者遇到了哪些具体困难?”

  秦璐立刻坐直了身体,代表物理组发言,语速很快:

  “陈总工,基于液态金属包层,氚增殖的理论前景很好。

  但工程上最大的挑战有三个:磁流体动力学效应、对结构材料的腐蚀性、以及复杂的化学反应与渗透问题。”

  她拿起自己面前的笔记本看了看:

  “目前,对于化学反应和氚渗透问题,我们初步的解决方案是,在包层系统内建立全覆盖的惰性保护气氛,并设计中间回路进行隔离,让参与核反应的液态金属回路与直接提取氚的化工回路分开,降低风险和复杂性。但是……”

  她顿了顿,脸上露出棘手的神色:

  “对于MHD效应导致的巨大流动压降、传热恶化、以及可能引发的流动不稳定性,还有高温液态金属对结构材料的长周期腐蚀问题,目前还没有找到特别经济有效的解决方案。

  如果强行抑制MHD效应,比如采用高电阻率的涂层或者分割流道,又会严重影响传热效率和氚的增殖提取效率,这是一个两难的选择。”