燧人计划——关于可控制核聚变(5)

2012-08-28 21:18


爆炸发生前的瞬间,在水下通过加气装置在容器的触水面(内壁)充入气体,形成一个一定厚度的‘气垫层’,将大大化解冲击波对结构的破坏力。在容器上部空腔中也要用发电降温循环后的水回注,形成气体介质中的液体混合物,完成与水中气泡相似的作用。炉内形成一个动态的介质体,也可以理解为一个‘常规物质向心惯性能量体’,由于‘向心惯性能量’与爆炸的‘离心’能量矢量方向相反,对解决冲击波能量应是有利的。当然在实际的设计工作中要有完整精确的计算与设计。这些介质控制工作用去总体电能的1%至5%也许就可以了,这些能量的大多数还会还原成介质热能封闭在地下容器中,这是一个设想。现实机械系统中,对令人不愉快的激波早已大量运用了类似原理——内燃机、无声枪械的消声器,它们有用多级空间也有用混合介质,但总的物理原理是一样的,就是运用异种介质的阻波(能)原理把声波动能转化为热能,但它们所能动用的介质一般只会有固态与气态两种以静态方式被动消波,还不及我这个设想来得彻底、方便。如果能开发出耐400-500℃高温的类似橡胶特性的高分子材料,作为炉体的消波密封内垫层,配合其它一系列消波手段(如沙袋、车床钢刨花团、钢铁隔波墙之类),这样对波动能转化为热能是最好不过的了。
在这么大的空间里,把激波的波动能尽可能地转化为介质热能,加上大厚度专门设计的围体。工程的外部实现极低动能外泄,也就是人站在上面感觉不出什么动静或接近一般(裂变)核电站的动静,是有可能实现的。

看来“上帝”在地球上“造”这么多的水是有他的妙用的。这是西人的说法。
作为中国人,实在没法理解西人的那个“BIBLE”,我们的观点是:“人法地,地法天,天法道,道法自然”!万事万物,只要顺应自然,就有可能找到精妙的解决方案。“上善若水”,中国人思想体系的根源是唯物。在巨大的地下水体及空间中引爆核弹收集能量,也合了老子所曰:“万物负阴而抱阳,中气以为和”的思想。

动力学计算机单纯模拟:
爆炸对围体的破坏作用,本质上讲是一个力学过程。既然是力学过程,自然必需遵循力学的最基本定理。能量对物体的破坏力,是与能量的密度、能量所处介质的物理特性密切相关的。我们所能看到的机械破坏性能量无非是——动能、物质的压缩势能、热能(尽管在理论上它们都可以表达为质点水平的‘动能’,但在实际计算中还是分开描述在工程上准确一些,不讨论与本文关系不大的化学破坏能)。无论是上述三种能量中的哪一种,不同的固态物质对不同的能量密度都有一个屈服临界点。在本文前面已经讨论过热能不是本方案的破坏性问题——一次投入1000吨TNT当量的能量只产生不到1℃温升。因此对巨大容器的容器壁力学破坏的计算,是解答本文问题的基本出发点——如果解决了爆炸的力学破坏性问题,其它就没什么过不了的难关。其实这也是当初(二十世纪五十年代)否定‘氢弹’用于发电的最根本原因,如果当今的核物理还停留在几十万吨TNT以上的水平,本文提出的这个方案也就无从谈起了。关于‘动能、物质的压缩势能’的破坏。位移动能(膨胀火球推动的介质整体运动)由于介质体积、质量非常大,介质运动速度不可能大到对高强度材料产生破坏作用;波动能的破坏作用是本节讨论和计算的中心;‘物质的压缩势能’在人们的生产实践中,也是常常可以看到的——锅炉的爆炸这一类的破坏性事故就是压缩势能累计到一定密度水平之后产生的破坏性物理变化。在爆炸激波动能的传播过程中,质点动能与压缩势能的相互关系是贯穿全过程的。可见,能量对物体的破坏作用,与能量的空间密度密切相关,如果把通常三维空间的概念扩展到四维空间——把时间轴加入到空间解释中,‘爆炸’过程是一个时间高度压缩导致在力学上空间能量密度扩散高度不平衡的问题。四维空间的任何一维轴被压缩,都会导制能量在其它三轴上的富集,能量在三维空间的高度密集是能量破坏力的关键。解决这个高能量密度空间的问题可采用以下对策:

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