畢竟一開始借助模型的力量加入氧化铪基材隻不過是為了增加碳材料的強度而已。
隻能說,材料領域的複雜反應,超級計算機都預測不過來。
或者換句說法,這是上天都在幫助他們!
繞開這個話題,趙光貴咽了口唾沫,有些緊張和擔憂的接着道:“從檢測數據來看,這份材料除了中子輻照外的其他性能,應該都達到了第一壁材料的要求。剩下的就看它在面對中子輻照的時候,性能怎麼樣了。”
可控核聚變反應堆的第一壁材料選擇,可以說得上是所有問題中最複雜的之一,能排到前三。
難度絲毫不弱于高溫等離子體湍流的控制和氚自持。
至于這三個難題具體哪個更難,就見仁見智了。反正都不是什麼好解決的麻煩。
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徐川思忖了一下,道:“碳和矽在面對中子輻照的時候能保持較強的穩定性和完整性,唯一的擔憂點在于這種新型的碳納米管·铪晶體結構了,在面對中子輻照的時候,它有多強的穩定性了。”
“雖然它在面對高能氘氚粒子和強輻射的沖擊時保持住自己的穩定性,但铪金屬的衰變性質讓我有些擔憂,它在面對中子輻照的時候,不一定能撐住。”
想到這樣說别人辛辛苦苦做出來的材料可能不行,徐川又迅速補了一句:“當然,這些隻是我根據數據做的理論分析,具體結果怎麼樣,還需要看實驗數據。”
“等年後破曉裝置完成修複後,對你這種材料先做個測試看看,說不定咱們這次真的運氣好呢?”
“要是測試結果優秀,示範堆就可以開始建造了。”
聞言,趙光貴呼吸也急促了不少。
示範堆的建造啊,要是他能在這裡面做出關鍵的貢獻,來年評個院士應該毫無壓力。
不過想了想,他又很快就冷靜了下來,有些緊張的咽了口唾沫。
中子輻照實驗才是真正的關鍵,撐不住這點,前面所有的努力所有的優秀性能都是白費的。
而眼前這位大老說的,其實也沒問題。
铪是耐熱合金材料的主要添加元素,而二氧化铪則是具有寬帶隙和高介電常數的陶瓷材料,也是這次他們選擇它作為添加劑和催化劑的原因。
但铪在面對中子輻照時,有一個很大的缺陷。
那就是铪對待中子的态度很親和,簡單的來說,铪能吸收中子,而且效率是尋常材料的數百倍。
在核裂變的原子能反應堆中,鈾充當核燃料,而鈾棒護套的理想材料就是添加了了铪金屬的材料。
因為铪對中子的吸收率極高,隻需要添加少量的铪,就能使核裂變過程中釋放中子透明度減小很多。
從這點來看,恐怕這次的材料可能會有極大的問題。
想着,趙光貴的笑容有些苦澀了起來,道:“铪元素對中子的吸收率極高的,添加了铪材料的锆合金是用于鈾棒保護套的。”
“從這個關鍵點來看,恐怕這項材料通不過中子輻照了。”
徐川笑了笑,道:“可能性還是有的,隻是我估摸着不大。”
微微頓了頓,他接着道:“不過咱們也并不是沒有希望,铪元素對中子的吸收率極高,但别忘了它還有一個近乎雙胞胎的兄弟金屬元素。”
“或許你們可以試試锆金屬,锆和铪同屬于化學元素周期表的vb族,化學性質很相似、在自然界中屬于共生在一起的兩個金屬類型。”
“或許你們可以試試用氧化锆來做添加劑和催化劑,如果我推測的沒錯,這應該是可行的。”
聞言,趙光貴的眼神陡然明亮了起來,他迅速接着道:“最關鍵的是锆對于中子的吸收率極低,在純度足夠的锆中,中子很容易穿透過去。”
徐川笑着說道:“沒錯,锆原子核對中子的吸收率很低,唯一的問題在于它能吸收氫,同理,氫的同位素氘氚也會被吸收。”
“不過作為添加劑的話,它的量并不會很大,略微的損失一些氘氚,換來第一壁的穩定性是可以接受的。”
趙光貴迅速點了點頭,道:“我這就回去重新準備實驗!”
.......
ps:上午去拿核磁共振結果去了,今天隻有一更,明天有雙更。
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