第706章 後續的規劃 二
這還不算完。
當中子能量足夠高時，它有一定概率被金屬原子核「吞」進去，隨後原子核會吐出一個α粒子，也就是氦原子核。這種反應被稱為(n，α)反應。
氦是惰性氣體，它既不和金屬發生反應，也幾乎不溶於金屬。於是這些氦原子只能在晶格里四處遊蕩，最後鑽進那些被中子撞出來的空位里，越聚越多，慢慢長成一個個納米級的小氣泡。
這些氦泡特別喜歡聚集在晶界處。晶界就相當於磚牆裡磚與磚之間的水泥縫。當無數個氦泡把水泥縫撐得千瘡百孔時，整面牆看起來還完好無損，可只要輕輕一敲，就會沿著縫隙整塊碎掉。
這就是所謂的「氦脆」。
而偏濾器的處境，和第一壁基本一致，負責主動排出雜質與熱量的它，也是整個裝置里熱負荷最高的部件之一。
理論上沒有任何材料能完全避免這種情況發生， 但某些材料可以通過讓氦排出、溶解或被安全捕獲，來避免或顯著抑制氦脆。 或者通過提高晶格結合強度，讓材料更加耐用。
比如，原本的第一壁可能一個月就扛不住要報廢了，但如果新材料可以堅持三到六個月，對於商業化而言，這種周期延長的意義是顛覆性的——一個月一換和半年一換，在經濟帳上完全是兩個不同的維度！
上一次EAST實驗之所以最終停機，並不是等離子體失控，而是因為散熱系統和內部材料已經接近極限，這也再次印證了攻克材料學難題的迫切性。
……
不過，這並不是合肥等離子體物理研究所最擅長的方向。
EAST的定位，本來就是為了攻克等離子體控制問題。它最核心的人員構成，是等離子體物理學家、控制工程師、超導磁體專家以及真空系統專家。
至於第一壁、偏濾器和抗輻照材料，則是核工業西南物理研究院的主攻方向。
徐辰此前就和西南物理研究院有過接觸。
只是當時，他很早就判斷出一個問題。
如果等離子體控制沒有解決，那麼材料研究的效率其實並不會太高。
因為你根本無法讓材料在接近真實聚變工況的環境裡長期工作。
連測試平台都無法穩定運行，材料學家再怎麼設計配方，也只能停留在實驗室尺度的模擬與局部驗證上。
所以，徐辰當時選擇暫時放下材料方向，把全部精力投入了等離子體控制。
如今，EAST已經證明那條路走通了。
那麼接下來，就輪到材料學了。
徐辰打開系統面板，看向最下面的材料學等級。
【材料學等級：LV.0（23/100）】
他沉默了片刻。
「所有學科里，偏偏就材料學還是LV.0。」
這確實有點尷尬。
……
材料學和數學、理論物理不同。
數學上的猜想，只要推導成立，結論就成立。
物理理論也可以先依靠計算和實驗數據進行驗證。
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但材料學最終必須落到實物上。
你在電腦里設計出一個完美晶格，不代表實驗室能合成出來；實驗室里合成出來了，也不代表它能經受高能中子連續轟擊；即使短時間沒壞，也不代表經過幾百次熱循環之後不會出現裂紋和相變。
材料學的每一次進步，往往都需要計算、製備、測試、反饋，然後重新計算。
一個完整周期，短則幾個月，長則幾年。
在學術界，有句流傳甚廣的順口溜：「物理靠推，數學靠算，生化環材全靠命」。材料學這個被稱為「二十一世紀最大天坑」的學科，簡直就是玄學的代名詞。
多少材料學的院士、博導，帶著幾十個博士生燒了一輩子的爐子，最後能不能發一篇Nature，全看那千萬分之一概率隨機排列出來的畸變晶格。
……
雖然徐辰又虛擬實驗室，但是貌似只能調取徐辰已知的物質進行實驗。
「看來，只能氪金了。」
徐辰心念一動，調出了那6000點的自由經驗。
「系統，分配自由經驗到材料學！」
【消耗77點自由經驗，材料學升級至LV.1（0/500）！】
【消耗2500點自由經驗，材料學升級至LV.3（0/10000）！】
眨眼之間，3077點自由經驗砸了進去。
「等等……停！」
徐辰猛地踩下剎車。看了一眼升級LV.4需要的10000點經驗，再看看自己只剩下2923點的餘額，果斷停止了加點。剩下的經驗砸進去連個水花都聽不見，不如留著以備不時之需。
就在升級完成的瞬間，徐辰感到大腦深處傳來一陣輕微的酥麻感。
材料學LV.3！
雖然算不上很高，但是這個等級已經是對標傑青，或者是西南物理研究院那種頂級科研機構的副所長、核心研究員差不多的水平了！
……
不過，光有天賦還不行，對應的知識和前沿動態也得補上。
雖然系統灌輸了大量基礎理論，但具體的實驗數據、最新的研究進展、各大實驗室的獨門工藝，這些都需要通過閱讀文獻來補充。
「回去以後，得先整理份書單，好好補補課。」
回到研究院後，徐辰立刻讓AI整理了一份材料學的硬核書單。
最後整理了一下，閱讀量還真不小。
《Phase Transformations in Metals and Alloys》（金屬與合金中的相變）——這本由Porter和Easterling撰寫的神作，是吃透微觀相變動力學的聖經。
《Kinetics of Materials》（材料動力學）——MIT材料系壓箱底的教材，填補宏觀與微觀演化之間的鴻溝。
《Solid State Physics》（固態物理學）——Ashcroft與Mermin的傳世經典，做第一性原理計算和能帶分析，不把這本啃爛了根本沒法入門。
此外，還有關於晶體缺陷、高能中子輻照損傷效應等十幾篇《Nature Materials》近年來的長篇綜述……
只不過這些書絕大多數都沒有國內的通俗譯本，且極難購買。於是徐辰直接聯繫了北大圖書館，拜託那邊幫忙把這些原版大部頭和文獻給找齊。
等拿到那沉甸甸的一大摞書後，漫長而充實的閉關時光，正式拉開帷幕。
「呼……說起來，也是好久沒看過這麼初級的書了。」
徐辰翻開最上面那本厚厚教材的第一頁，嘴角露出一絲懷念的笑意。這久違的從零開始啃書本的感覺，倒讓他真切地想起了自己那段極其短暫、卻純粹的大學時光。
……
當中子能量足夠高時，它有一定概率被金屬原子核「吞」進去，隨後原子核會吐出一個α粒子，也就是氦原子核。這種反應被稱為(n，α)反應。
氦是惰性氣體，它既不和金屬發生反應，也幾乎不溶於金屬。於是這些氦原子只能在晶格里四處遊蕩，最後鑽進那些被中子撞出來的空位里，越聚越多，慢慢長成一個個納米級的小氣泡。
這些氦泡特別喜歡聚集在晶界處。晶界就相當於磚牆裡磚與磚之間的水泥縫。當無數個氦泡把水泥縫撐得千瘡百孔時，整面牆看起來還完好無損，可只要輕輕一敲，就會沿著縫隙整塊碎掉。
這就是所謂的「氦脆」。
而偏濾器的處境，和第一壁基本一致，負責主動排出雜質與熱量的它，也是整個裝置里熱負荷最高的部件之一。
理論上沒有任何材料能完全避免這種情況發生， 但某些材料可以通過讓氦排出、溶解或被安全捕獲，來避免或顯著抑制氦脆。 或者通過提高晶格結合強度，讓材料更加耐用。
比如，原本的第一壁可能一個月就扛不住要報廢了，但如果新材料可以堅持三到六個月，對於商業化而言，這種周期延長的意義是顛覆性的——一個月一換和半年一換，在經濟帳上完全是兩個不同的維度！
上一次EAST實驗之所以最終停機，並不是等離子體失控，而是因為散熱系統和內部材料已經接近極限，這也再次印證了攻克材料學難題的迫切性。
……
不過，這並不是合肥等離子體物理研究所最擅長的方向。
EAST的定位，本來就是為了攻克等離子體控制問題。它最核心的人員構成，是等離子體物理學家、控制工程師、超導磁體專家以及真空系統專家。
至於第一壁、偏濾器和抗輻照材料，則是核工業西南物理研究院的主攻方向。
徐辰此前就和西南物理研究院有過接觸。
只是當時，他很早就判斷出一個問題。
如果等離子體控制沒有解決，那麼材料研究的效率其實並不會太高。
因為你根本無法讓材料在接近真實聚變工況的環境裡長期工作。
連測試平台都無法穩定運行，材料學家再怎麼設計配方，也只能停留在實驗室尺度的模擬與局部驗證上。
所以，徐辰當時選擇暫時放下材料方向，把全部精力投入了等離子體控制。
如今，EAST已經證明那條路走通了。
那麼接下來，就輪到材料學了。
徐辰打開系統面板，看向最下面的材料學等級。
【材料學等級：LV.0（23/100）】
他沉默了片刻。
「所有學科里，偏偏就材料學還是LV.0。」
這確實有點尷尬。
……
材料學和數學、理論物理不同。
數學上的猜想，只要推導成立，結論就成立。
物理理論也可以先依靠計算和實驗數據進行驗證。
本書首發 TW 看書網伴你閒，𝙨𝙝𝙪.𝙩𝙬超方便 ,提供給你無錯章節，無亂序章節的閱讀體驗
但材料學最終必須落到實物上。
你在電腦里設計出一個完美晶格，不代表實驗室能合成出來；實驗室里合成出來了，也不代表它能經受高能中子連續轟擊；即使短時間沒壞，也不代表經過幾百次熱循環之後不會出現裂紋和相變。
材料學的每一次進步，往往都需要計算、製備、測試、反饋，然後重新計算。
一個完整周期，短則幾個月，長則幾年。
在學術界，有句流傳甚廣的順口溜：「物理靠推，數學靠算，生化環材全靠命」。材料學這個被稱為「二十一世紀最大天坑」的學科，簡直就是玄學的代名詞。
多少材料學的院士、博導，帶著幾十個博士生燒了一輩子的爐子，最後能不能發一篇Nature，全看那千萬分之一概率隨機排列出來的畸變晶格。
……
雖然徐辰又虛擬實驗室，但是貌似只能調取徐辰已知的物質進行實驗。
「看來，只能氪金了。」
徐辰心念一動，調出了那6000點的自由經驗。
「系統，分配自由經驗到材料學！」
【消耗77點自由經驗，材料學升級至LV.1（0/500）！】
【消耗2500點自由經驗，材料學升級至LV.3（0/10000）！】
眨眼之間，3077點自由經驗砸了進去。
「等等……停！」
徐辰猛地踩下剎車。看了一眼升級LV.4需要的10000點經驗，再看看自己只剩下2923點的餘額，果斷停止了加點。剩下的經驗砸進去連個水花都聽不見，不如留著以備不時之需。
就在升級完成的瞬間，徐辰感到大腦深處傳來一陣輕微的酥麻感。
材料學LV.3！
雖然算不上很高，但是這個等級已經是對標傑青，或者是西南物理研究院那種頂級科研機構的副所長、核心研究員差不多的水平了！
……
不過，光有天賦還不行，對應的知識和前沿動態也得補上。
雖然系統灌輸了大量基礎理論，但具體的實驗數據、最新的研究進展、各大實驗室的獨門工藝，這些都需要通過閱讀文獻來補充。
「回去以後，得先整理份書單，好好補補課。」
回到研究院後，徐辰立刻讓AI整理了一份材料學的硬核書單。
最後整理了一下，閱讀量還真不小。
《Phase Transformations in Metals and Alloys》（金屬與合金中的相變）——這本由Porter和Easterling撰寫的神作，是吃透微觀相變動力學的聖經。
《Kinetics of Materials》（材料動力學）——MIT材料系壓箱底的教材，填補宏觀與微觀演化之間的鴻溝。
《Solid State Physics》（固態物理學）——Ashcroft與Mermin的傳世經典，做第一性原理計算和能帶分析，不把這本啃爛了根本沒法入門。
此外，還有關於晶體缺陷、高能中子輻照損傷效應等十幾篇《Nature Materials》近年來的長篇綜述……
只不過這些書絕大多數都沒有國內的通俗譯本，且極難購買。於是徐辰直接聯繫了北大圖書館，拜託那邊幫忙把這些原版大部頭和文獻給找齊。
等拿到那沉甸甸的一大摞書後，漫長而充實的閉關時光，正式拉開帷幕。
「呼……說起來，也是好久沒看過這麼初級的書了。」
徐辰翻開最上面那本厚厚教材的第一頁，嘴角露出一絲懷念的笑意。這久違的從零開始啃書本的感覺，倒讓他真切地想起了自己那段極其短暫、卻純粹的大學時光。
……