Scholar’s Advanced Technological System – ตอนที่ 530 ผลักดันตัวเอง

การทดลองของโฮวจินลี่ นั้นล้มเหลวนับครั้งไม่ถ้วน

ในตอนแรก เขาเพียงแค่สนใจในเศษขยะที่เกิดขึ้นจากการเตรียมวัสดุ SG-1 ที่อยู่ในห้องทดลองเท่านั้น

เมื่อเทียบกับวัสดุกราไฟท์แบบธรรมดา มันดูจะเป็นเศษขยะที่ค่อนข้างพิเศษไม่น้อย

ทั้งหมดที่กล่าวมาถือเป็นข้อสรุปที่เขาได้จากการสะสมประสบการณ์ในห้องทดลอง ท้ายที่สุดแล้ว จากการศึกษาอย่างเป็นระบบ เขาก็ค้นพบว่าสาเหตุที่เศษขยะนี้มีความพิเศษก็คือมันเป็นเหมือนวัสดุแอโรเจลที่มีโครงร่างชั้นตาข่ายแบบมีรูพรุนบนพื้นผิว

แต่ทว่า ผลลัพธ์ดังกล่าวค่อนข้างทำให้เขาผิดหวัง ท้ายที่สุดแล้ว วัสดุแอโรเจลที่ทำมาจากกราฟีนก็ไม่ใช่การวิจัยใหม่อะไร อาจกล่าวได้ว่ามีการใช้วัสดุที่คล้ายคลึงกันในวัสดุอิเล็กโทรดบางชนิดอยู่แล้ว

ถึงอย่างไร ในฐานะที่นี่เป็นหัวข้อวิจัยแรกในชีวิตของเขา โฮวจินลี่ จึงไม่ต้องการที่จะยอมแพ้ง่ายๆ

ด้วยเหตุนี้ ถึงแม้เขาจะรู้ว่าวัสดุแอโรเจลนั้นไม่ได้มีอะไรพิเศษ แต่โฮวจินลี่ ก็เลือกที่จะวิเคราะห์คุณสมบัติของมันในเชิงลึกต่อไป

ถึงแม้ว่ามันจะเป็นวิธีที่ดูสิ้นหวังไม่น้อยก็เถอะ

มันทำให้เขาเกิดความสงสัยในชีวิตอยู่ทุกครั้งไป

แต่ทว่า ก็ยังโชคดีที่เขาไม่เคยคิดที่จะยอมแพ้

ในตอนนั้นเอง ด้วยเหตุผลบางอย่าง การใช้วัสดุแอโรเจลที่ทำมาจากกราฟีนเป็นสารให้ความแข็งรวมกับเซรามิกซิลิกอนคาร์ไบด์ได้ก่อให้เกิดปาฏิหาริย์ที่ไม่คาดคิดขึ้น!

แต่ในฐานะที่มันเป็นสารเพิ่มความแข็ง ประสิทธิภาพของวัสดุแอโรเจลนั้นยังคงด้อยกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน

ถึงอย่างไร ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของมันก็เป็นอะไรที่น่าตื่นตาตื่นใจไม่น้อย โฮวจินลี่ ก็พลันอดไม่ได้ที่จะตะโกนออกมาจากห้องทดลองเสียตอนนั้นเลย

จากนั้น เขาก็รีบเขียนรายงานการทดลองและรีบมุ่งหน้าไปยังสำนักงาน

เขาพลันวางรายงานการทดลองเอาไว้บนโต๊ะทำงานของลู่โจวเพื่อรอการตรวจเช็คอีกครั้ง…

แม้ว่าการคิดค้นที่น่าสนใจมากมายจะเกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่เหตุการณ์ครั้งนี้ก็เกิดขึ้นมาอย่างไม่คาดคิด

ทันทีที่มองไปยังรายงานการทดลองในมือ ลู่โจวก็เผยท่าทีสนใจไม่น้อย

“น่าสนใจ”

รายงานถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน

ส่วนแรกเกี่ยวข้องกับการเตรียมวัสดุแอโรเจลแบบตาข่าย มีการเลือกกราฟีนออกไซด์เป็นวัสดุพื้นฐาน ต้องมีการเตรียมสารละลายกราฟีนออกไซด์หนึ่งถึงสองกรัมต่อลิตร จากนั้นก็ต้องใส่สารรีดิวซ์เข้าไปและขนให้เข้ากันเป็นเวลาห้าถึงสิบนาที และทิ้งให้มันอยู่ในอุณหภูมิเก้าสิบถึงหนึ่งร้อยหกสิบองศาเป็นเวลาสามสิบถึงสี่สิบห้านาที จากนั้นต้องรีบนำมันออกมาแช่แข็งทันที หลังจากผ่านไปสี่ชั่วโมง อัตราการละลายและอุณหภูมิจะลดลง ท้ายที่สุดแล้ว ต้องนำมันไปล้างหลายๆ ครั้งและอบให้แห้งจนกลายมาเป็นวัสดุแอโรเจลแบบตาข่าย

สำหรับส่วนที่สองของรายงาน มันเป็นเนื้อหาหลักของการทดลองทั้งหมด

ในการทดลอง ทีมวิจัยของโฮวจินลี่ ก็ได้สร้างพันธะทางเคมีขึ้นมาพร้อมกับโครงร่างตาข่ายของวัสดุแอโรเจลที่จัดเตรียมขึ้นมาจากวัสดุกราฟีนผ่านกระบวนการสะสมชั้นอะตอม พวกเขาต้องใช้มันเพื่อรวมเข้ากับชั้นเซรามิกเพื่อสร้างโครงสร้างพิเศษของกราฟีนขึ้นมา

จากมุมมองของกล้องจุลทรรศน์ วัสดุชิ้นนี้สามารถนำมาแยกเป็นชั้นกราฟีนที่ซึ่งคล้ายรังผึ้งที่เชื่อมต่ออยู่ตรงใจกลางของชั้นเซรามิกได้ และโมเลกุลของกราฟีนเหล่านี้ก็จะยึดติดกันอย่างแน่นหนากับโมเลกุลของซิลิกอน

สำหรับผลการทดลองที่ได้จากการทดสอบอุณหภูมิ คอมโพสิตกราฟีนที่รวมกับเซรามิกพิเศษนี้สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงถึงสามพันสองร้อยองศาในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจนได้!

นอกจากนั้น มันไม่เพียงแต่ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีเท่านั้น แต่วัสดุชิ้นนี้ยังมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและคุณสมบัติในการนำความร้อนที่ดีมากอีกด้วย

นั่นคือพลังงานความร้อนจะถูกส่งไปตามทิศทางหน้าตัดอย่างง่ายดาย แต่คงเป็นเรื่องยากหากพลังงานความร้อนจะต้องถูกส่งไปตามทิศทางแนวตั้ง!

นอกจากนี้ มันยังมีความต้านทานต่อแรงดึงและแรงอัดตลอดจนความต้านทานต่อความเครียดที่จากความร้อนอีกด้วย

จากข้อมูลที่เห็น ผลลัพธ์ที่ได้ถือว่าเป็นอะไรที่ยอดเยี่ยมมาก

หยางสวี่พลันถามขึ้นทันทีที่มองไปยังลู่โจวที่เผยใบหน้าสุดตื่นเต้น “นี่คือวัสดุที่นายต้องการเลยใช่ไหม?”

“มันก็ตอบยากอยู่นะครับ” ลู่โจวเลื่อนเก้าอี้ทำงานออกพร้อมวางรายงานการทดลองไว้บนโต๊ะ “แต่รายงานฉบับนี้ทำให้ผมนึกอะไรดีๆ ออก”

“แนวคิดใหม่หรือยังไงกัน?”

“ใช่ครับ” ลู่โจวพยักหน้า หลังจากครุ่นคิดอยู่ครู่หนึ่ง เขาก็พูดต่อ “ในตอนแรก ผมคิดว่าวัสดุเซรามิกไม่เหมาะกับผนังชั้นแรก เพราะว่ามันมีการกระจายความร้อนที่ไม่ค่อยดีนัก แต่ในทางตรงกันข้าม ประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนนี้ได้ตั้งฉากกับอินเทอร์เฟซที่มีขนาดเล็กกว่าเล็กน้อย”

 “ทำไมถึงคิดแบบนั้นล่ะ?”

“เป็นเพราะระบบควบคุมนิวตรอนลิเทียมเหลวน่ะครับ” ลู่โจวเผยยิ้มและกล่าวคำพูดออกมา “ด้วยการนำความร้อนของคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ เราจะต้องพิจารณาการเพิ่มชั้นฉนวนกันความร้อนระหว่างคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์กับลิเธียมเหลวให้มากขึ้น ถ้าไม่ทำแบบนั้น อุณหภูมิกว่าสามพันองศาจะทำให้ชั้นฮีเลียมเหลวที่เราใช้ในการควบคุมนิวตรอนกลายเป็นไอ”

ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างวัสดุทั้งสองชนิดอาจกล่าวได้ว่าเป็นปัญหาหลักประการหนึ่งในโครงการที่เกี่ยวข้องกับเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหมด

การนำความร้อนนั้นสูงเกินไป นั่นทำให้พวกเขาจำเป็นต้องใช้คาร์บอนไฟเบอร์ด้วย

ในทางกลับกัน แอนไอโซทรอปิกของวัสดุใหม่ในด้านประสิทธิภาพการระบายความร้อน นั้นค่อนข้างโดดเด่น การทำให้การถ่ายเทพลังงานความร้อนลดลงตามทิศทางหน้าตัดแนวตั้งทำให้วัสดุมีเวลาถ่ายเทพลังงานที่เพียงพอสำหรับการทำความเย็น

ในส่วนของการกระจายความร้อนของโครงสร้างวัสดุ มันสามารถแก้ไขได้โดยวิธี “การใส่ท่อถ่ายเทความร้อนเข้าไปและทำการถ่ายเทความร้อนในแนวขวาง”

แม้ว่าหยางสวี่จะรู้ข้อมูลเรื่องโครงการฟิวชันไม่มากนัก แต่ลู่โจวเองก็ได้อธิบายให้ฟังจนเห็นภาพ ไม่นาน หยางสวี่ก็เข้าใจทันทีว่าลู่โจวหมายถึงอะไร

ถึงกระนั้น  แม้ว่าปัญหาทางอุณหภูมิจะได้รับการแก้ไขไปแล้ว แต่มันก็ยังคงมีปัญหาที่ใหญ่กว่าอีก…

“มันต้านทานรังสีนิวตรอนได้ไหม? นี่คือส่วนที่สำคัญที่สุด”

ทันทีที่ได้ยินเช่นนั้น ลู่โจวก็พลันถอนหายใจ “ก็จริงอยู่ว่านี่คือกุญแจสำคัญของปัญหา แม้ว่าสารนี้จะมีความเหมาะสมในทุกด้าน แต่มันจะต้านทานรังสีนิวตรอนได้หรือไม่นั้น เราก็ต้องมาลองกันดู ถึงจะรู้”

ไม่ว่าจะเป็นซิลิกอนคาร์ไบด์หรือกราฟีน นิวเคลียสของทั้งคาร์บอนและซิลิกอนยังคงมีความเสถียรสูงและมีพันธะเป็นโคเวเลนต์ ซึ่งซิลิกอนนั้นมีความเสถียรมากกว่าพันธะโลหะ ในขณะเดียวกัน ความสามารถในการซึมผ่านของวัสดุทั้งสองไปยังลำแสงนิวตรอนก็ถือเป็นเรื่องที่มีความสำคัญมากเช่นกัน

ถึงอย่างไร นี่ก็เป็นกรณีที่เป็นไปตามทฤษฎี

แต่ในความเป็นจริง ความเสียหายของวัสดุที่เกิดจากการฉายรังสีนิวตรอนไม่เพียงแต่เป็นการเปลี่ยนแปลงทางอะตอมเท่านั้น แต่มันยังสามารถทำลายพันธะทางเคมีภายในรวมถึงสร้างความเสียหายทางโครงสร้างทางกายภาพที่บริสุทธิ์ที่สุดได้อีกด้วย

และการวิเคราะห์ทางทฤษฎีนั้นก็เป็นอะไรที่ไร้ประโยชน์ ต้องทำการทดลองเท่านั้น ถึงจะหาข้อมูลได้

แต่ปัญหาคือ…

พวกเขาไม่มีทางที่จะลองทำสิ่งนี้ได้

หยางสวี่เผยยิ้มอย่างขมขื่นและพูดขึ้น “มันดูจะเป็นการทดลองที่ไม่ค่อยดีเท่าไหร่นัก”

การทดสอบประสิทธิภาพการฉายรังสีต่อต้านนิวตรอนเป็นหนึ่งในการทดสอบที่ยากที่สุดในสาขาวัสดุศาสตร์

การทดลองต่อต้านการฉายรังสีทั่วไปยังคงเป็นเรื่องที่ดีอยู่ นอกจากนี้ นิวตรอนสามารถถูกปลดปล่อยออกมาได้จากการทำลายนิวเคลียสด้วยอนุภาค

การศึกษาวัสดุผนังชั้นแรกของเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันแบบควบคุมนั้นเป็นเรื่องที่ยากมาก ทั้งนี้ ยังไม่มีอุปกรณ์ใดที่สามารถต้านทานการทดสอบการแผ่รังสีของวัสดุได้

พวกเขาจะไปหาอุปกรณ์ทดลองดังกล่าวได้จากที่ไหนกัน?

แหล่งกำเนิดนิวตรอนทั่วไปไม่ได้หาง่ายขนาดนั้น

ต่อให้ไปตามหาที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ดาย่าเบย์ มันก็จะไม่ได้อะไร นั่งเป็นเพราะว่าระดับการฉายรังสีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชันนั้นมีความอันตรายกว่าการฉายรังสีของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟิวชันถึงสองเท่า!

และสำหรับเครื่องเร่งอนุภาค…

มันดูจะเป็นเรื่องไร้สาระไม่น้อยเลย ลู่โจวไม่เคยได้ยินมาก่อนว่าจะมีใครที่สามารถเร่งอนุภาคนิวตรอนได้โดยตรง ถ้ามีใครสักคนที่ทำได้ ลู่โจวเกรงว่าเหล่านักวิจัยในชุมชนฟิสิกส์เชิงทฤษฎีทุกคนก็จะต้องเรียกเขาว่าพ่อแล้วล่ะ

สำหรับการใช้เครื่องเร่งอนุภาคทางอ้อมนั้นก็ยังคงทำได้อยู่ แต่แท้จริงแล้ว พวกเขาควรนำอนุภาคนิวตรอนไปยิงใส่ฟอยล์โลหะโดยตรงเพื่อเพิ่มพลังงาน ข้อดีประการเดียวคือมันมีความเสถียรต่อลำแสงนิวตรอนถูกสร้างขึ้น

เมื่อคิดเช่นนั้น ลู่โจวก็รู้สึกได้ถึงความยากลำบาก หัวใจเขาเริ่มหนักอึ้งขึ้นมา

เครื่องจักร STAR จะประสบปัญหาอีกครั้งไหม?

ในทางทฤษฎี มันก็เป็นไปได้

แต่การทดลองเดี่ยวที่ต้องใช้เวลากว่าหนึ่งเดือนนี้จะสิ้นเปลืองเกินไปไหม?

ท้ายที่สุดแล้ว ก็มีเครื่อง STELLARATOR เครื่องเดียวในประเทศจีน

ทั้งนี้ เหล่าผู้เชี่ยวชาญของกลุ่มอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ยังคงศึกษาการใช้เครื่องจักร STAR อยู่เรื่อยๆ

ถึงกระนั้น ในตอนนี้ สมองของลู่โจวก็สว่างวาบขึ้นมา เขาพลันเอื้อมมือไปจับหน้าผากตนเอง

เขาพลันนึกถึงแต่เรื่องเครื่อง STELLARATOR แต่ดันลืมเรื่องของเครื่องโทคาแมกไปเสียได้

แม้ว่าเวลาการกักขังพลาสมาจะไม่นาน แต่อย่างน้อยมันก็ได้ผล!

ถึงแม้ว่าจะมีเครื่อง STELLARATOR เพียงเครื่องเดียวในจีน แต่สำหรับเครื่องโทคาแมค มันมีอยู่ตั้งมากมาย…

……………………………………………

Scholar’s Advanced Technological System

Scholar’s Advanced Technological System

The Overachiever's Black Tech System, 学霸的黑科技系统
Score 6.6
Status: Ongoing Type: Author: , Released: 2018 Native Language: Chinese
อ่านนิยายเรื่อง Scholar’s Advanced Technological Systemหลังจากทุกข์ทรมาณจากลมแดดขณะทำงานภายใต้ความร้อนที่ร้อนระอุของฤดูร้อน ลู่โจวนักศึกษามหาวิทยาลัยที่ยากจนแต่ขยันขันแข็งได้กลายเป็นเจ้าของระบบเทคโนโลยีขั้นสูง ด้วยความโกงที่ระบบมอบให้ ชีวิตในรั้วมหาลัยของเขาจึงเปลี่ยนไปในข้ามคืน ปริญญาโท? ง่ายดายยิ่ง ปริญญาเอก? นั่นไม่ใช่ปัญหา จากที่ไม่มีใครรู้จัก เขาได้กลายเป็นดาราดังแห่งวงการวิทยาศาสตร์อย่างรวดเร็ว ด้วยภารกิจที่ระบบมอบให้ เขากำลังเดินอยู่บนเส้นทางผู้ชนะรางวัลโนเบล “ระบบ แต้มแลกเป็นเงินได้ไหม?” “ไม่ได้” “เชี่ย งั้นนายทำไรได้!?” “ระบบจะทำให้ท่านกลายเป็นสุดยอดนักวิชาการ กลายเป็นผู้ปกครองเหนือมวลมนุษย์ ท่านจะเอาเงินไปทำอะไร?”

Comment

Options

not work with dark mode
Reset