第七章 學術論文選題(1 / 1)

在送完田玉後,李天弈回到了家中。   打開筆記本,他與李北冕討論起可控核聚變方麵的問題。   實現可控核聚變,有四個難點:等離子體穩定性、等離子體加熱和約束、能量損失問題以及材料和工程挑戰。   前兩個難點,已經有了相對較好的解決辦法。   新型的高約束模式(H模)相較於普通的運行模式可使等離子體綜合參數提升數倍,有效提高等離子體約束性能,能夠更好地將等離子體抓住在磁場中進行反應,從而獲得更高的聚變等離子體參數,這是一個聚能裝置綜合能力的體現,包括了等離子體位形控製能力、高功率加熱能力、不穩定性控製技術以及先進診斷測量技術等。   第三個難點上,在核聚變反應過程中,等離子體可能會發生能量損失,主要是因為等離子體與容器壁的相互作用導致能量散失。   新型高約束模式同樣可以有效降低其中的損耗,通過優化磁場配置和控製技術,可以改善等離子體在裝置中的約束效果,減少與容器壁的相互作用,從而降低能量損失,同時也可以提高等離子體的溫度和密度,進而增加等離子體的能量密度,減少能量損失的影響,提高核聚變反應效率。   其次就是第一壁和超導體的材料問題,選擇合適的等離子體壁材料,這可以減少等離子體與壁之間的相互作用,降低能量損失,更好的超導體也能有效降低反應時,外部的能量供給需求。   所以說,材料和工程挑戰問題,就是目前的核心,找到更好的等離子體壁材料和超導材料,以及如何進行大量製備顯得尤為重要。   國內的各項設備,EAST已經取得了巨大的成功,SUNIST-2球形托卡馬克即將建成,環流三號正在如火如荼的運行當中,CFETR也已經開始了籌備。   關於他和田玉的學術論文,李天弈已經決定往材料方麵靠攏。   托卡馬克裝置中,現在可以選擇攻堅的有超導磁體、中子屏蔽層和第一壁材料。   既然有李北冕這個高等文明意識體存在,那麼當然要選擇最難攻克的超導磁體,托卡馬克裝置普遍采用的是銅基高溫超導體,銅基高溫超導體具有相對較高的臨界溫度,通常在液氮溫度以下(約77K)就能展現超導性,並且由於銅基高溫超導體具有較高的臨界電流密度和耐熱性,因此非常適合用於托卡馬克等離子體物理實驗裝置中。   當然,適合不代表完美,如果開發出常溫超導材料,將對托卡馬克實驗裝置和其他超導應用產生革命性的影響。   既能節約能源和成本,也能提高托卡馬克實驗裝置的穩定性和可靠性,與此同時,更便捷、穩定的常溫超導技術將帶來更多的實驗機會和研究進展。   “你們當時采用的超導材料有哪些?”抱著試一試的心態,李天弈向李北冕提出了疑問。   “銅基、鐵基、碳基、矽基、鎂基、鑭係化合物、鈾係化合物、硫化物以及多物質合金,我想你追求的‘常溫’超導材料,應該屬於多物質合金,在地球表現為室溫,在太空中也屬於高溫了,比較符合地表溫度的就是多物質合金的一種了。”   “你有模型配比嗎?”   了解到真的有常溫超導材料,李天弈表現的迫不及待。   屏幕裡出現了一張無奈攤手的表情包。   “李天弈,你真把我當做全知全能的神啊?你們國家的隨便一個普通居民都能知曉具體的科學技術啊?我最多能給你指明方向,具體的實驗和操作還是要你自己來進行的。不過嘛,雖然不知道具體的分子模型,但由哪幾種元素組成的,這點我還是了解的。”   聞言,李天弈長舒了一口氣。   “這也很好了,最起碼不需要漫無目的的搭配。”   已經確定了研究方向,沒幾天,李天弈便聯係田玉趕回研究所,路上,他給田玉大致講述了一下接下來的工作。   到達研究所後,兩人直奔盧行圖的辦公室。   “進。”隨著敲門聲的響起,屋內傳來了回復。   “老師,我們回來了。”   聽到兩人的問候,盧行圖放下手頭的工作,望向他們。   “怎麼,休息夠了?不再多玩玩?”   麵對老師的調侃,李天弈表現的有些不好意思,畢竟這一走走了快一個月,哪有科研工作者放這麼長的假,於是急忙回道:“夠了夠了,再玩就廢了,我們倆這次準備完成學術論文,還希望您多指導指導。”   聽到這話,盧行圖的神情也專注起來。   “想好研究方向了?”   “嗯,我們準備嘗試開發常溫超導材料。”   見李天弈不像開玩笑,盧行圖的語氣也嚴厲了起來。   “你們可要想好,常溫超導材料的製備沒有那麼容易,科學界雖然一直在致力於常溫超導的研究和開發,找書苑 www.zhaoshuyuan.com 但取得的成果不盡人意。你們還年輕,我是不太建議你們把時間花在這方麵的,還有更多更好的研究方向能讓你們發光發熱。”   李天弈態度誠懇,目光堅定,“我已經確定了,您就相信我吧,我有信心。”   盧行圖搖著頭嘆了口氣,“隻希望你在碰壁後還能有這麼堅定信念,想好主攻材料了嗎?”   “想好了,多物質合金。”李天弈自信的回答道。   想了一會後,盧行圖點了點頭,“多物質合金,倒是也有可能。”   多物質合金在目前的一些研究中表明,是可能具有常溫超導性的,它通常具有復雜的電子結構,其中不同元素的相互作用可能導致新的電子態和能帶結構,這也為為超導性的出現提供可能性。   通過合理設計和控製多物質合金的成分和結構,可以調控材料的電子性質和相互作用,從而促進超導性的出現。   而且多物質合金中可能存在多種相變和共存態,這些復雜的相互作用在特定的溫度和壓力條件下也能導致超導性的出現,還可以通過外部壓力、溫度等條件的調控,改變多物質合金的電子結構和性質,從而促進增強其超導性。   “既然決定了,那就放手去乾,需要的專業設備,我盡量幫你們申請,你我倒是不擔心,就是小玉,恐怕要跟你吃很長一段時間的苦嘍。”   兩人鬥誌這麼昂揚,盧行圖也不再去潑冷水,他既是兩人的導師,也是兩人的長輩,孩子們想好了,他全力支持就夠了,到後麵實在不行的話,他也可以給兩人強行扭回來。