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第五百三十一章:逆向破译


  在初步完成释能玻璃的研究后,韩元立刻将研究的注意力全都从能源石转移到释能玻璃中的释能材料上来了。

  不是说能源石不重要,而是这种释能材料,对于现阶段的他来说更重要。

  这种能吸收绝大部分辐射能量的材料,用途实在太多了。

  像之前说过的用于战斗机、宇宙战舰的电磁辐射,雷达隐身之类的能力对于这种释能材料来说仅仅是它的次生价值。

  它最大,也是最重要的价值,是对于各种辐射,能源的利用。

  有了这种材料,韩元能将DT可控核聚变反应堆重新进行设计,现有的磁流体发电机组、顺磁自旋发电设备完全都可以抛弃掉。

  在这种能吸收绝大部分辐射能量的材料面前,前两种发电机组的转换效率实在太低了。

  更关键的是,之前浪费掉的大部分中子辐射,都可以被利用起来。

  要知道对于一台可控核聚变装置来说,它最大,最多的能量输出,其实都是由超高温中子辐射带出来的,占比超过了百分之七十。

  尽管他通过一系列的手段,比如掺入磁流体等材料引导中子辐射的高温对中子辐射做到了一部分的利用,但实际上这仅仅是最下下策的次生办法而已。

  实际上他并没有做到控制中子辐射,让其参与发电,他控制的只不过是掺入超高温中子辐射中的磁流体材料,以及一些其他的带点粒子而已。

  这其中的关键,就在于中子不带电,不受磁场约束。

  我们知道磁场可以控制电荷的运动,不管是带正电的原子核还是带负电的电子在磁场的约束下都会变得规规矩矩的。

  但除了这些电子以及原子核外,核聚变还会释放中子,以DT可控核聚变中的氘氚融合产生氦原子和个中子为例,这些中子不带电,不受磁场约束。

  可偏偏,这些释放出来的中子携带的能量超过了氘氚原子核聚变释放能量总量的百分之七十。

  无法对中子携带的能量进行收集和处理的话,意味着核聚变释放的能量有大部分全都浪费掉了。

  这样一来,哪怕可控核聚变的能量释放率非常高,仅仅一升海水中的氘材料就可以产生三百升汽油才能产生的能量,但人类对其释放能量的使用率远没有高。

  首先是有超过百分之七十的能量在无法利用的中子辐射上,而剩下的百分之三十,会因为冷却,转移,泄露等各种原因使用率也达不到百分之百。

  如果说一升海水中的氘材料可以产生三百升汽油才能产生的能量的话,那目前的DT可控核聚变反应堆对能量的利用效率,还不到三十升,也就是不到十分之一。

  而且甚至可能更低。

  这组数据是韩元以他自己建造的可控核聚变反应堆计算出来的。

  磁流体发电机组+顺磁自旋发电设备的组合,对聚变释放的能量利用的效率也就能达到百分之十,更别提老套的蒸汽热机了。

  所以别看可控核聚变释放的能量多,但实际上的大部分的能量全都被浪费了。

  而现在,在有了从释能玻璃中取出来的释能材料,核聚变反应堆释放出来的中子能量也能被吸收利用的话,那人类文明可以说是真的不缺能量了。

  按照目前这种释能材料对于各种辐射能量的吸收能力,如果能将其转变成电能的话,对聚变释放的能量利用的效率能达到百分之六十左右。

  别看占比并不是很夸张,仅一半多一点,但实际上,这个数字产生的效应能让任何一个人麻木。

  简单的来说,如果你原先一个月交六百块钱电费的话,现在只需要交一百块了。

  剩下的五百块,足够你买几十斤排骨了。

  当然,资本会不会按照发电量比同步下降电价就不知道了。

  .......

  对于韩元来说,发电量的提升可比排骨香多了。

  释能材料这种东西如果能顺利的逆向破译出来,那他绝对会将其应用到还在修建的宇宙飞船上。

  对于任何的交通工具来说,携带的能源总量、质量以及对能量的利用率决定了它能跑多远。

  十八世纪的蒸汽机可能要烧掉一百吨煤才能跑一千公里,但对应的,一百吨的航空燃油足够一架飞机绕地球飞一圈了。

  而相同的情况下,一百千克氘氚燃料原先可能就只够韩元驾驶宇宙飞船从地球飞往月球的,但如果应用了释能材料作为吸能设备的话,一百千克的燃料够他从地球飞往火星的。

  航天飞行器的宇航距离的换算,并不是简单的按照数值来处理的。

  这其中有一个相当关键的因素影响着一架航天飞行器的宇航距离。

  那就是几乎接近‘真空’的外太空环境。

  在真空中,只要物体运动起来了,且运动过程中没有受到其他外力的影响,那么这个物体将一直保持恒定的速度运行下去。

  这种环境对于一艘宇宙飞船来说,在漫长的航行中,只需要设定好了终点,然后将飞船加速到一个需求的速度后,就可以停止绝大部分飞船引擎的运转了。

  这样一来,航行的过程耗费掉的能量相对而言几乎可以忽略不计。

  否则以地月距离和地火距离相差数百倍的情况,相同的聚变能量即便是提升了六倍的利用效率也不可能做到让宇宙飞船从地球飞往火星。

  .......

  “主人,释能材料的截面结构剖析检测数据出来了,现在就传过去吗?”

  实验室中,小零的声音令韩元眼前一亮,兴奋的抬起了头。

  一双因为过长时间盯着各种能谱图、检测数据、分析数据而布满血丝通红的双眼中满是亢奋。

  “现在就传过来。”

  韩元迅速说道,他等这份数据已经等了很久了,准确的来说,是等了整整三天零七个小时四十二分钟。

  材料学的逆向破译是一件非常非常难的事情,即便是他手中有原子成分分析仪这种东西,但它的检测数据只能告诉你这份材料中有什么元素。

  但它做不到告诉你这些元素成分组成了什么化合物。

  就像你明知道人体是由什么元素组成,但你能用这些元素合成一个出来么?

  换种说话,常见的椰奶西米露想必大部分人都知道吧。

  这东西的原料很简单,西米,椰粉,鲜奶,水,就这四样,但你知道椰奶西米露具体是怎么做的吗?

  或许有人会说,将这几样东西弄熟后放一起搅拌一下不就行了吗?

  但事实上哪有那么简单,首先是西米得过热水.....(过程太长,放作者话里面了,感兴趣的可以去看看)

  你在喝西米露的时候敢想象,一碗西米露而已,居然要反复煮四次这么夸张吗?

  一碗西米露都如此繁复,那些高新合金材料就更不用说了。

  其他的不说,就拿韩元自己常用的钛合金来说,详细的制造步骤高达三位数。

  从提取钛金属,到制造海绵钛,提纯.....再到添加其他材料,促使钛合金的晶格结构形成等等等等。

  这些东西,基本上错一步,就制造不出来一模一样品质的钛合金了。

  所以哪怕你能逆向破译出一些东西,也做不出来。

  要不怎么说材料学是个无底深渊呢。

  哪怕是韩元,对于逆向破译一种从未见过,不知道任何生产信息的合金材料有一种‘狗叼刺猬,无从下嘴’的感觉。

  不过好在他手里的各种工业设备足够先进,能给予不少的帮助。

  就像这份他期盼了很久的截面结构剖析检测数据。

  这是一种针对材料截面进行分析的设备生成的,这种设备能通过各种检测手段+不断切割材料获取新截面信息+智能组合来拼凑出这种材料的分子结构与原子晶体。

  每一种化合物,无论是金属材料还是非金属材料,都有自己独特的分子结构和晶体结构的。

  像单晶硅这种没有晶界的特殊材料,总体而言还是相对较少的。

  而且真的只要确定了没有晶界这种特殊性质,反而相当好确定,也更好逆向破译。

  毕竟没有晶界的材料,制造方式并不算很多,而且与其他材料融合起来也更难,需要相对特殊的技术。

  所有韩元反而更希望在小零传递过来的释能材料的截面结构剖析检测数据中看到单晶结构。

  可惜的是,现实往往与想法相悖。

  在这份截面结构剖析检测数据中,韩元并没有找到单晶结构。

  【以镓原子为核心的六边体扭曲结构,扭曲幅度最大能达到27度,最低在9度......】

  【以硅原子为核心的正四面体空间网状结构,且位于中央的硅原子与位于顶点的硅原子连线中间各有延伸的共价键......】

  【......】

  ......

  “有意思,这晶体结构的数据和镧化镓硅薄膜的结构很像,看来我之前的推测的确是对的,这种释能材料里面绝对有镧化镓合金,但并不是纯粹的镧化镓合金,大概率是以这种合金分子为骨架复合其他分子材料的。”

  “至于具体是什么化合物,还要再通过其他手段辅助配合确定......”

  释能材料的截面结构剖析检测数据传递过来,韩元迅速扫了一遍,眼神中流露着感兴趣,摸着下巴自言自语。

  这些东西,他扫一眼就能大致明白的这些数据的信息,也能从这些信息中判断出来这种晶体结构和分子结构对应的化合物。

  就像占比数据中的第二条,韩元一眼就能判断出来这玩意指的是二氧化硅。

  毕竟他的学习,可一直都没有断过。

  现在他的大脑里面装的各种知识信息如果能全都导出来的话,一台顶级的超级计算机都不一定能处理的过来。

  .......

  忙碌了一周的时间,在韩元恢复每天十四个小时的工作时间的状态下,释能材料中大部分的分子结构和晶体结构已经被剖析出来了。

  而剩下的少部分数据,也有小零在对比处理。

  到了这一步,针对释能材料的逆向破译算是完成了一半,而且是技巧性上最难的一半。

  因为只要确定这种材料中的分子结构、化合结构,分子形式这些东西,剩下的就是大量的进行实验将这种材料合成出来了。

  相对比需要截面结构剖析检测仪这种顶尖设备来分析成分的上一步,大量实验合成既定材料在技术上来说简直是毫无难度。

  但对应的,它需要的时间,是以年为单位来计算的。

  这过程就像新研发一种材料一样,需要大量的时间来不断进行各种实验,利用各种手段将这些不同的材料融合到一起,进而形成需要的分子结构。

  简单来说,所有新型材料无非都是通过融合不同元素、物质,及改变原有的排列结构而得来的。

  要想摸索出一种新材料,最简便的方法就是用各种合成方式,比如热热串融法、高低温搅合法、寒聚热压法.....等各种方式去进行大量的实验。

  反正总有一种能达成目的,至于这中间会进行多少次实验,会浪费多少时间,谁也不知道。

  当然,在这个过程中,取巧的捷径和办法也是有的,但捷径和办法来源于你以前的实验积累的各种经验。

  比如你要合成某种强度为200Mpa的合金,指定材料为铜、铁、镍这三种。

  那么通过各种合成方法,你会积累出大量的合金数据,而这些合金数据在你下一次合成某种条件类似的合金时,就能起到辅助作用。

  它能避免你重复进行很多原本就达不到要求的实验,也能指导你应该朝那个方向去走。

  所以材料这门学科,真的只有一条路,那就是老老实实的做实验,积累经验,这玩意一旦领先,那么后来者除非耗费更多的精力资源和人力物力,否则很难追上。

  当然,韩元这种挂壁除外。

  对于他来说,脑海中的初级材料应用知识信息和中级材料知识信息给他提供的帮助比这一个文明提供的帮助还要多,他很容易的就找到合成所需材料需要的各种条件。

  ......


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