目前磁約束的邊界并不理想,等離子體湍流控制還存在著很大的可提升空間。
因此,第一壁,特別是偏濾器裝甲依然要承受高通量的氘/氚/氦等離子體沖擊。這些等離子體轟入材料內部后會在表面聚集,引起表面起泡、脫落。
一方面破壞材料的表面完整性,另一方面脫落下來的碎片進入等離子體也會造成等離子體破滅。
第四,低活化問題。
中子轟擊下,許多元素都會發生核反應,嬗變成其他核素。有些核素是不穩定的,會進一步衰變持續放出輻射。這樣一來聚變反應無輻射污染產物的優勢就沒有了,因此用作第一壁的材料都是低活化材料,也就是嬗變后依然穩定不衰變的元素。
例如,一開始人們擬用金屬鉬作為第一壁材料,后來發現嬗變產物有輻射太難處理,現在都在逐步換成金屬鎢。
第五,耐高溫以及耐熱沖擊。
商業聚變堆第一壁的工作的溫度在1000℃以上,等離子體破滅的一瞬間更是能達到2000~3000℃,鋼材、銅材這樣的低熔點材料直接就淘汰掉了。
另外,第一壁的任務是把熱能導出去,熔點高但導熱性不行的陶瓷材料基本上也被淘汰。
目前比較有希望的候選材料金屬鎢的熔點為3400℃。但鎢還存在塑性較差的缺點,在離子體破滅的熱沖擊下,熱應力往往會使得材料表面開裂。
以上幾個條件滿足一個就已經十分困難了,滿足所有條件的材料目前還不存在。
正因為如此,可控核聚變才會被認為是人類科學技術史上遇到的最具挑戰性的特大科學工程。
但是對龐學林而言,這些恰恰都不是問題。
流浪地球世界,人類都已經實現了重核聚變技術,輕核聚變當然不在話下。
當年在流浪地球世界,龐學林還專門背過可控核聚變實現的技術路線。
雖然對具體的技術細節,他并沒有去仔細了解,但他很清楚實現可控核聚變的關鍵節點和技術方向。
他原本想著,回到現實世界的時候,也許會用得上。
但他很快意識到,在現實世界,他壓根沒辦法獲得可控核聚變研發的主導權。
而且就算他清楚技術發展方向,以現實世界的科技發展水平,想要真正制造出能夠商業化運營的聚變堆,周期至少在十年以上。
所以在現實世界的時候,他優先考慮在碳基芯片、高密度儲能電池領域取得突破,等以后有機會了才會把可控核聚變搞出來。
但是在三體世界,這一切都不是問題了。
甚至于,龐學林還得刻意控制可控核聚變的實現時間,他必須在大低谷到來之后,各國的力量已經衰弱到了無力控制全球局面的程度,才會將可控核聚變拿出來,從而實現利益最大化。