学霸的军工科研系统 第1291节

　　飞行员的声音从耳机里传来，打断了他的心理活动。

　　彭觉先点点头，手指不自觉地抚过放在膝上的密码箱。那里装着从荷兰佩滕带回的测试数据，硬盘中的每一个字节都凝结着团队三个月的汗水与智慧。

　　他想起回国之前跟常浩南的最后一次通话。

　　“老彭，这次地面测试是最后一道坎，跨过去，我们就能把反应堆送上太空。”

　　“彭老师，HFR的瞬态响应数据我已经重新核算了三遍。”黄知涛转过头，眼镜片后的眼睛闪烁着兴奋的光芒，“特别是中子通量在磁流体耦合区的衰减曲线，与我们的模拟结果误差不超过2%。”

　　“做得好。”彭觉先赞许地点头，“等会儿见到韩总工，你来负责汇报这部分。”

　　直升机降落在504厂东区的停机坪上，舱门一开，戈壁特有的干燥热浪便扑面而来。

　　彭觉先拎着密码箱跳下飞机，看到韩陈峰已经带着两名技术人员等在停机坪边缘。

　　这位反应堆工程专家比上次见面时瘦了不少，深蓝色的工装裤上沾着几处油渍，但眼睛里却闪烁着彭觉先熟悉的、那种面对技术挑战时才有的兴奋光芒。

　　在他身旁，站着一位身材略有些矮小的工程师——反应堆控制系统负责人苏云。

　　他手里拿着平板电脑，正在快速浏览着什么数据。

　　“韩主任，小苏”彭觉先大步走过去，两人的手在空中相握。

　　“路上顺利吗？”韩陈峰给彭觉先披上一件棉外套，同时示意技术人员带路，“我们直接去会议室吧，常院士今天早上还打电话问你的情况。”

　　黄知涛快步跟上，与苏云并肩而行：“苏工程师，你们改造的堆芯控制系统……”

　　“用了全新的FPGA架构，“苏云头也不抬地继续操作着平板，“延迟降低了40%，采样率提高到每秒200万次。不过磁流体耦合部分的算法还得请你们把关。”

　　穿过三道防爆门和一条长达数十米的廊道，一行人来到了位于厂区中央的核心区控制室。

　　墙壁上的屏幕显示着反应堆各系统的实时状态图，十几个身着白大褂的技术人员正在调试设备。

　　看样子是已经进入了最后的准备阶段。

　　彭觉先打开密码箱，取出一个加密硬盘插入会议系统。

　　趁着读取资料的功夫，询问道：

　　“说说你们这边的情况。”

　　韩陈峰走到主控台前，调出早已准备好的反应堆平面模型：“按照常院士的要求，我们已经把原来的池式堆彻底改建为球床模块式高温气冷堆。”屏幕上，一个复杂的球体结构从侧视和俯视两个角度被展示出来，“全堆采用两个核等离子体供应系统连接一个盘式磁流体发电机组，可以根据功率需求灵活切换。”

　　听到这里，彭觉先突然抬起头，盯着面前的结构示意图看了一会儿：

　　“二对一？”

　　“没错。”

　　在得到韩陈峰的首肯之后，苏云接过话头，回答道：

　　“为了缩短设计周期和控制风险，我们参考了HTR-10上面的核蒸汽供应系统，虽然结构上有很大变化，但二对一的设计形式仍然可以削弱模块间相互影响的耦合作用，降低控制难度。”

　　彭先觉点点头，算是对这个方案比较满意。

　　见状，韩陈峰按照之前的准备继续开始介绍：

　　“每个等离子体供应系统都配备了独立的氦气循环回路，采用三级离心压缩机，工作压力达到8MPa。”

　　他说着调出一组流体动力学模拟图：“我们在喉部设计了收缩-扩张喷管结构，使氦气以湍流形式通过反应堆出口，这样可以确保等离子体进入发电通道时的均匀性。”

　　模型放大到堆芯部分，数万个直径6厘米的燃料球以精确的几何排列填满反应区。

　　每个燃料球内部，数以万计的TRISO颗粒像石榴籽般紧密排列，每一颗颗粒都包含着铀核燃料和四层不同材料的保护壳——最内层是多孔碳缓冲层，向外依次是热解碳、碳化硅和致密碳层。

　　“燃料球采用铀-钍混合氧化物，钍232在俘获中子后会转变为可裂变的铀233，实现燃料增殖。”韩陈峰的手指划过触控屏，“TRISO颗粒的碳化硅涂层能承受1600度以上的高温，我们在1300℃下测试了2000小时，裂变产物阻留率仍然超过99.99%。”

　　彭觉先愈发凑近屏幕：

　　“还保留了二回路系统？”

　　“没错，但原有的蒸汽系统只作为冷却备份。”韩陈峰调出管道图，“在地面环境下，我们没法像太空基地那样利用超大面积散热片，所以保留了二回路的热交换器……此外，我们还优化了热交换器的鳍片结构，采用纳米多孔陶瓷涂层，使换热效率提升了35%。”

　　解释完之后，或许是担心对方仍有顾虑，于是又添了一句：

　　“您放心，它完全不参与发电循环，只负责在紧急情况下带走余热，不会对常院士的测试结果产生影响。”

　　与此同时，彭觉先带来的技术人员已经开始分发测试方案。

　　在确定人手拿到一份之后，他用眼神示意了一下旁边的黄知涛。

　　后者赶紧起身：

　　“各位前辈好，我是彭院士团队的博士生黄知涛，下面将由我来介绍这套已经通过验证测试的启动方案……”

　　简短的自我介绍之后，他马上进入正题：

　　“对于地面反应堆而言，常规的外中子源启动自然是最成熟、也是最稳妥的启动方式，但常院士计划将核反应堆磁流体发电技术用于太空，那么，在紧凑的空间反应堆堆芯中插入外中子源棒将会增加反应堆结构设计和驱动机制的复杂性，同时一旦发射失败，反应堆在坠落地面后可能达成临界条件，在外中子源存在的条件下就很有可能发生危险……”

　　“因此，空间反应堆应采用无外中子源启动系统，利用高能粒子束轰击钨靶，通过(p，n)反应产生快中子，再经过铍倍增器放大中子通量。”黄知涛放大一张原理图，“整个系统模拟银河宇宙射线叠加太阳耀斑的能谱特征，最高能量可达100MeV。”

　　韩陈峰的眼睛亮了起来：“就像太空中的自然条件！”

　　“正是如此。”彭觉先接过话茬，点了点头，“相关设备去年底就已经在订制，现在已经在运输途中了，预计三天后能到。”

　　会议持续到深夜。两组人马逐项核对测试流程，从氦气循环系统的启动序列到磁流体发电机的预励磁程序，每一个参数都被反复推敲。

　　黄知涛和苏云负责对接等离子体与控制系统之间的接口协议，两人就采样频率和延迟补偿争论了将近一小时，最终达成妥协方案……

　　当彭觉先最终在方案上签字时，窗外的夜空已经亮起了点点星光。

第1484章 太空基地的起点

　　三天后，504厂进入了最高戒备状态。

　　中央控制室里，二十多块显示屏实时反映着反应堆各系统的状态。

　　彭觉先站在主控台前，看着技术人员完成最后的系统检查。

　　黄知涛正与苏云核对控制参数，两人的表情都异常专注。

　　“放射源就位，质子加速器能量稳定在20MeV，束流强度500μA。”

　　“氦气纯度99.999%，露点-70℃，含氧量低于0.1ppm。”

　　“磁体预冷完成，超导线圈温度4.2K，磁场均匀性达到0.01%。”

　　“……”

　　韩陈峰从通讯器里抬起头：“按照操作流程，一切准备就绪。”

　　彭觉深吸一口气，环视控制室里的每一张面孔。

　　这两年来，他们经历了多少次失败与挫折，就是为了这一刻。

　　”开始吧。”

　　随着命令下达，主氦风机发出低沉的嗡鸣，高压氦气开始沿着直径两米的管道循环流动。

　　与此同时，反应堆转鼓组缓缓转动，将第一批燃料球送入核心区。

　　接下来，就是反应堆正式启动前最关键的步骤——

　　质子加速器启动，模拟宇宙射线的高能粒子流穿透一米厚的混凝土屏蔽层，直击堆芯。

　　在微观尺度上，这场变革如同宇宙初开般壮丽。

　　每一个入射质子都像一颗微型超新星，在撞击钨靶核的瞬间释放出π介子、中子和γ射线，这些次级粒子又以接近光速穿透铍倍增器，其中每个快中子在铍核中通过(n，2n)反应产生两个次级中子。

　　最终，这束经过放大的中子流如暴雨般倾泻入堆芯，与铀-235核发生碰撞。

　　每一次成功的撞击都会使重核发生裂变，释放出2-3个新的中子和蓬勃的结合能。

　　“中子产额6.5×10n/cm，正在上升。”

　　监控员的声音有些颤抖。

　　本次启动测试中的大部分操作人员都来自504厂，并非跟着彭觉先在荷兰进行测试的老人，难免因为兴奋或者紧张而出现一些心理波动。

　　彭觉先盯着曲线图，中子密度像初春的溪流，开始时断时续，渐渐变得连贯而有力。

　　反应堆压力容器内，氦气温度以每分钟15K的速度攀升，燃料球中的TRISO颗粒开始发出幽蓝的切伦科夫辐射。

　　黄知涛紧盯着中子能谱分析仪：“快中子比例符合预期，共振吸收峰出现在5.2eV处，与我们的模拟完全一致。”

　　“7.2×10n/cm，链式反应开始自持。”

　　韩陈峰擦了擦额头的汗水，下令提升控制棒以补偿温度上升带来的负反馈。主氦风机的转速随之增加，将更多热量带出发电通道。苏云的指尖在控制面板上飞舞：“等离子体预电离系统准备就绪，一旦温度达到限定值就立即启动。”

　　控制室里响起一阵克制的欢呼。

　　随后，便是漫长的等待。

　　或许是为了缓解焦躁不安的情绪，片刻沉默过后，韩陈峰主动开口道：

　　“彭院士，讲讲你们在欧洲的事情吧？”

　　在核能研究这方面，ITER至少在名头上仍然是最响亮的。

　　韩陈峰没机会亲自参与，要说不好奇那是不可能的。

　　彭觉先挤了挤有些酸涩的眼睛。

　　HFR测试过程中发生的事情太多，一时间竟不知从哪里讲起。

　　过了一会儿才苦笑摇头：

　　“荷兰人提供的燃料数据和实际装料差了15%，要不是常院士发现得早，我们差点在ITER面前出洋相。”

　　苏云冷哼一声：“他们肯定是故意……”

　　“欧洲人那套把戏……”韩陈峰也跟着表态道。

　　其实彭觉先很想说这次真不是欧洲人的锅，但这里面牵扯到武器级核装置的问题，实在不便多说。

　　只好切换话题：

　　“不过去年阅兵后，他们态度倒是好了不少，我们各方面的材料和操作要求，荷兰人几乎是通盘答应……”

　　“……”

　　两个半小时后，中子密度终于突破10n/cm大关。

　　当工程师汇报的声音落下时，控制室内顿时响起热烈的掌声。

　　压抑许久的气氛也得以缓解些许。