(Đã dịch) Học Bá Đích Hắc Khoa Kỹ Hệ Thống - Chương 658: Kinh người thí nghiệm kết quả
Trong chất lỏng, các bọt khí có thể lơ lửng ổn định và dao động theo chu kỳ dưới tác động của một trường âm thanh nhất định. Khi chúng sụp đổ, ở cấp độ picô giây (một phần nghìn tỷ giây), bọt khí có thể tạo ra tỷ lệ nén thể tích lên tới 1 triệu lần cùng với nhiệt độ và áp suất cực cao. Khi áp suất âm thanh kích hoạt đủ lớn, năng lượng tích tụ sẽ khiến bọt khí phát sáng, hiện tượng này được gọi là hiện tượng phát quang sóng âm.
Trong điều kiện kích hoạt phù hợp, bọt khí phát quang có thể duy trì hình cầu, dao động phi tuyến tính một cách chính xác qua hàng triệu hoặc thậm chí hàng trăm triệu chu kỳ. Chính đặc tính này đã mở ra một hướng đi khả thi để thực hiện phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát trong điều kiện nhiệt độ tương đối thấp.
Vào lúc này, tại Viện nghiên cứu cao cấp Kim Lăng.
Phòng thí nghiệm âm học trung tâm của Viện Vật lý đã tạm thời được đoàn nghiên cứu dự án nhiệt hạch có kiểm soát thu nhỏ do Lục Chu dẫn đầu trưng dụng. Trên bàn thí nghiệm ở khu vực trung tâm phòng thí nghiệm, một vật chứa trong suốt có bán kính khoảng ba inch đang được đặt.
Toàn bộ vật chứa trong suốt được lấp đầy bằng axit sulfuric đặc trong suốt và sền sệt. Các máy phát sóng siêu âm công suất lớn được kết nối ở hai bên vật chứa, cùng với đủ loại thiết bị tinh vi được bố trí xung quanh toàn bộ hệ thống, sẵn sàng thu thập dữ liệu thí nghiệm.
Vì hiện tượng phát quang sóng âm xảy ra trong khoảng thời gian lóe sáng cấp picô giây (một phần nghìn tỷ giây), camera của phòng thí nghiệm rất khó thu thập toàn bộ thông tin lóe sáng, đặc biệt là khoảnh khắc bọt khí sụp đổ đến kích thước nhỏ nhất.
Để phục vụ thí nghiệm lần này, Lục Chu thậm chí đã mượn được từ Viện nghiên cứu Âm học Đại học Nam Kinh bộ "Hệ thống thí nghiệm chụp ảnh tích hợp khóa pha" duy nhất của họ. Ngoại trừ một số thí nghiệm âm học đặc thù, hệ thống này còn được dùng để nghiên cứu âm thanh chống tàu ngầm. Nếu không phải nể mặt Lục Chu, Viện trưởng Viện Âm học chắc chắn sẽ không đồng ý cho mượn thiết bị.
Đứng cạnh thiết bị thí nghiệm, Thịnh Hiến Phú, người đã hoàn tất công tác chuẩn bị, hướng ánh mắt về phía Lục Chu đang đứng một bên.
Lục Chu nhẹ nhàng gật đầu, cất tiếng.
"Bắt đầu thôi."
"Vâng."
Hít một hơi thật sâu, Thịnh Hiến Phú bước đến máy tính gần nhất và nhanh chóng nhấn vài phím. Ngay khi một âm thanh rất nhỏ vụt qua, máy phát sóng siêu ��m công suất lớn bắt đầu phát ra những sóng siêu âm mang năng lượng khổng lồ vào dung dịch.
Xác nhận áp suất âm thanh trong chất lỏng làm việc đã đạt 5 lần áp suất khí quyển tiêu chuẩn, Lục Chu lập tức tiếp tục ra lệnh.
"Bơm khí xenon vào!"
"Vâng!"
Ngay khi khí xenon được bơm vào, một bọt khí từ từ nổi lên từ đáy, rồi lơ lửng tại trung tâm vật chứa dưới tác động của trường âm thanh. Ngay sau đó, công suất của máy phát sóng siêu âm bắt đầu tăng dần, đồng thời áp suất âm thanh tác động lên bọt khí cũng theo đó mà gia tăng.
Đúng khoảnh khắc áp suất âm thanh tác dụng lên bọt khí đạt 15 lần áp suất khí quyển tiêu chuẩn, bọt khí xenon lơ lửng trong axit sulfuric đặc lập tức bừng sáng, lóe lên ánh sáng từ tím nhạt đến trắng bệch!
Chứng kiến cảnh tượng này, các nhà nghiên cứu vây quanh thiết bị thí nghiệm đều lộ rõ vẻ vui mừng trên mặt. Mặc dù đây chỉ là một bước kiểm tra thiết bị, con đường đến thành công thực sự vẫn còn rất dài, nhưng không nghi ngờ gì nữa, đây là một khởi đầu tốt đẹp.
Bọt khí lơ lửng trong chất lỏng làm việc liên tục lóe sáng 10 đợt; thông qua ảnh chụp trạng thái phát sáng thu thập được từ hệ thống thí nghiệm chụp ảnh tích hợp khóa pha, một số chuyên gia vật lý âm học của Viện nghiên cứu cao cấp đã lập tức so sánh hình ảnh và tiến hành phân tích, xác định nhiệt độ và công suất phát sáng qua quang phổ.
Sau khi nhận dữ liệu thí nghiệm từ tay Thịnh Hiến Phú, Lục Chu lướt qua một lượt.
Công suất phát sáng khoảng 130W, dù chỉ lóe lên trong khoảnh khắc, nhưng cũng khá đáng kinh ngạc. Về giá trị nhiệt độ bề mặt tối đa của bọt khí, nhóm dữ liệu nổi bật nhất thậm chí đạt đến con số khủng khiếp 1,5 triệu Kelvin, tựa như một ngôi sao lơ lửng trong dung dịch!
Đương nhiên, con số này chưa chắc đã hoàn toàn chính xác.
Bởi vì sự sụp đổ của bọt khí xảy ra chỉ trong tích tắc, việc đo lường gián tiếp nhiệt độ tại khoảnh khắc đó đã không dễ dàng, chưa nói đến việc giảm thiểu sai số dữ liệu.
"Giai đoạn thí nghiệm đầu tiên đã thành công mỹ mãn, hãy chuẩn bị tiến vào giai đoạn tiếp theo," đặt báo cáo thí nghiệm lên mặt bàn, Lục Chu tiếp tục phân phó Thịnh Hiến Phú đang đứng bên cạnh, "Thêm lớp chắn neutron cho vật chứa, chuẩn bị bơm khí hỗn hợp Deuterium-Tritium vào!"
Thịnh Hiến Phú nghiêm túc gật đầu: "Vâng!"
Giai đoạn thí nghiệm đầu tiên chỉ nhằm kiểm tra xem thiết kế của bộ thiết bị này có hợp lý hay không, liệu nó có thể cung cấp đủ áp suất âm thanh để nhiệt độ bọt khí đạt đến cấp độ 1 triệu Kelvin trở lên trong tích tắc.
Hiện tại có vẻ như, thí nghiệm của họ đã rất thành công.
Khi khí xenon lơ lửng trong chất lỏng làm việc bị nén đến một điểm mắt thường không thể nhìn thấy trong tích tắc, năng lượng tập trung tại điểm đó đã phát ra ánh sáng chói mắt hơn cả những đốm sáng trên các ngôi sao. Mặc dù nhiệt độ ở mức 1 triệu Kelvin vẫn còn rất xa so với điều kiện kích hoạt phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát, nhưng điều kiện thúc đẩy phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát không chỉ bao gồm nhiệt độ. Áp suất âm thanh tác dụng lên bọt khí không chỉ mang đến nhiệt độ cao hơn 1 triệu Kelvin mà còn tạo ra mật độ kinh khủng! Và mật độ, cũng là một trong các điều kiện cần cho phản ứng nhiệt hạch!
Theo lệnh của Lục Chu, các nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm đặt vật chứa trong suốt vào một hộp đen làm từ vật liệu chắn neutron, đồng thời tắt hệ thống thí nghiệm chụp ảnh tích hợp khóa pha. Ngay sau đó, họ lặp lại quy trình thí nghiệm như trước. Chỉ có điều, khí được bơm vào đã thay đổi từ khí xenon thành khí hỗn hợp Deuterium-Tritium, và công suất phát sóng siêu âm cũng được nâng từ mức ban đầu lên một cấp độ mới!
Thí nghiệm tiếp tục diễn ra.
Mặc dù hộp đen đã che khuất tầm nhìn của mọi người, nhưng điều đó không hề ảnh hưởng gì. Có những điều không cần phải nhìn trực tiếp, dữ liệu hiển thị trực quan đáng tin cậy hơn mọi thứ khác.
Lấy vật chứa đựng đầy axit sulfuric đặc ra khỏi hộp đen, nhà nghiên cứu phụ trách giám định thiệt hại do bức xạ và tỷ lệ tăng cường neutron lập tức tiến hành phân tích chi tiết dữ liệu thu thập được. Đứng cạnh nhà nghiên cứu đó, Lục Chu lặng lẽ chờ đợi kết quả thí nghiệm.
Khoảng nửa giờ trôi qua.
Cuối cùng, kết quả đã có.
"Kết quả quan trắc đã có!" Với vẻ vui mừng rạng rỡ trên mặt, nhà nghiên cứu nhanh chóng đưa báo cáo thí nghiệm hoàn chỉnh cho Lục Chu, vừa báo cáo đầy kích động, "Thông qua kiểm tra thiệt hại bức xạ trên bề mặt vật liệu chắn neutron, có đủ bằng chứng cho thấy trong suốt quá trình thí nghiệm, có các neutron năng lượng 2.5 MeV đã bắn phá bề mặt vật liệu... Tỷ lệ tăng cường neutron dự kiến là 1.7%!"
"Đã xác nhận phản ứng nhiệt hạch đã xảy ra!"
Ngay khi nghe câu này, tất cả mọi người trong phòng thí nghiệm đều lộ vẻ hưng phấn tột độ trên mặt, chỉ thiếu chút nữa là đã hò reo. Đặc biệt là Thịnh Hiến Phú, anh ta siết chặt hai nắm đấm trong sự kích động. Hướng nghiên cứu này đã được xác nhận là khả thi! Đối với anh ta, không có tin tức nào kích động hơn thế.
Đương nhiên, dù kết quả thí nghiệm rất khả quan, nhưng xét từ dữ liệu tỷ lệ tăng cường, bản thân thí nghiệm vẫn chưa thực sự lạc quan. Trong các thí nghiệm trước, họ nhiều nhất chỉ quan sát được dấu hiệu của phản ứng nhiệt hạch. Khoảng cách để sử dụng bộ thiết bị này thực hiện phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát ổn định vẫn còn rất xa.
Nhìn chằm chằm vào dữ liệu trong báo cáo thí nghiệm, Giáo sư Lý Xương Hạ nghiêm nghị nói: "Tỷ lệ tăng cường neutron vẫn còn quá thấp. Để duy trì phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát hoạt động ổn định... mức sóng âm như thế này có lẽ là không đủ."
Lục Chu đ��ng tình gật đầu, nói: "Anh nói đúng. Với điều kiện hiện tại, rất khó thực hiện phản ứng nhiệt hạch có kiểm soát ổn định. Và để làm được điều đó, chúng ta nhất định phải thay đổi chất lỏng làm việc."
Giáo sư Lý Xương Hạ: "Anh định thử loại chất lỏng làm việc nào?"
Lục Chu lắc đầu: "Chưa biết, nhưng tôi lại có một ý tưởng khả thi."
"Ý tưởng?"
"Đúng vậy," Lục Chu gật đầu, "Nếu chất lỏng truyền thống ở nhiệt độ thường không thể đáp ứng yêu cầu, tại sao chúng ta không thử kim loại lỏng? Ví dụ như lithium lỏng, tôi cho rằng đó là một lựa chọn đáng để thử nghiệm..."
Bản dịch chất lượng cao này được phát hành độc quyền bởi truyen.free.