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第九章 输入输出比

“由于极低的反应成功率，所以需要以极大的数量作为基数，反应才有继续下去的必要”梦想继续解说道。
“什么反应成功率？”王石有点迷惑。

“每个锥形分子，称之为聚变加速锥，成对的聚变加速锥称之为聚变对，前面解释过，聚变对是同轴相对，由纳米碳管为骨架支撑的可引发聚变反应的最小单位。”梦想开始解释起一些基本概念来。“由于聚变加速锥在空间结构上的脆弱性，它对环境的要求极为苛刻。按照理论计算，在理想状态下，每一个聚变对在激发后，都将有至少一对氘核碰撞在一起，成功引发聚变反应，释放出能量。”

梦想放大了分子模型，只见虚拟的屏幕上着色的原子变换成了不起眼的小微粒，继续放大。梦想把这小微粒标记了出来。

“按照量子理论，每一个原子核的相对位置是不确定的，这也就导致了完美的结构却不能得到百分之百的成功率，尽管在空间结构上，每一个原子核相对位置在一定程度上是束缚固定的，但是总是与完美结构有些微的偏差，在反应的过程当中，这些微小的偏差会急剧放大，从而导致聚变反应失败。”

“理想状态？完美结构？”王石有些疑惑，对这些梦想创造出来的概念有些好奇。“这是什么样的状态？”

“理想状态是指在绝对零度的情况下，每一个原子都停止了振动，在这种情况下，由于整个分子，即聚变加速锥在空间上呈完美状态，在这样的情况下，由它们组成的聚变对激发后，产生聚变的成功率为百分一百。”梦想继续模拟着，屏幕上的小点开始无规律跳动。“由于绝对零度的条件是完全达不到的，所以理想状态和完美结构是达不到的。而那些微小的偏差在经过放大后，就会可能打断多米诺过程，也会极大可能导致能量传递不能有效进行，从而使氘核运动轨迹偏差导致聚变失败。”

“就象混沌理论一样，一只蝴蝶扇一下，就刮一场龙卷风是！”王石会意了。

梦想接口，继续解释着，“不错，由子分子锥的结构过于精密，从而导致微小的偏差就能引起坏的结果，按照模拟计算的结果，每一千个聚变对，能够实现的聚变次数仅为1.7个。也就是说，为了完成一次聚变反应，必须制作生成近千个聚变对。”

王石眨了眨眼睛，没有说话。

“尽管反应成功率相当低下，但是由于聚变产生的能量在数量级是远远超过消耗的，综合计算起来输入输出比还是达到了1：2.6。”

王石已经开始盘算哪些是需要消耗的。问道：“消耗主要有哪些？”

“消耗主要包括三大方面。”梦想拉出一张表格来。

“最大部分的消耗的能量是来自于聚变加速锥的制作生成和回收。”梦想又一次用弹出窗口显示那个巨大的分子团。

“为了保证分子锥的结构完美性，这就要求相应位置元素必须精确，为了保证精确，比如碳原子就有三种同位素，包括稳定的碳12和碳13，以及不稳定的放射性同位素碳14。”梦想放大了分子模型，将视角拉近到了蓝色碳原子前面。

“由于整个分子锥需要同时用到三种碳的同位素。而且相互之间的位置不能互换，比如眼前的这个碳12原子就不能用碳13原子来替换，这是为什么呢？尽管碳12与碳13在性质上相差无几，但是它们的质量却相差约一个中子的质量，而这一点差别将会导致多米诺过程不能继续。”梦想开始演示引爆过程。

梦想将那个蓝色碳原子替换成碳13。“你看，由于在这个位置上，原来的碳12被碳13所取代，从而导致原来的引爆过程执行到这里的时候，由于质量上的差异，顺序撞击的角度和速度不同，下一级过程未被点燃。引爆过程到了这里就停止了下来。整个反应失败了。”

移动一个角度，视角移到了一个绿色的原子模型前面，梦想继续解释。

“在其他位置也是一样，比如这个位置的氮原子，这个位置的氮原子是氮14，氮的同位素有十几种，稳定存在的是氮14和氮15。不过这里就只能是氮14。道理与上面的一样。”缩小窗口，梦想再次拉过表格。“这就需要把每一种元素的都分辨出来，精确到每一个原子为止。”

“分子锥的生成过程是这样子的，首先是分离出每种需要用到的纯净元素，比如碳12与碳13必须分离。然后利用这些纯净元素，合成次一级的小分子，每一个小分子经过检验以后，再组合组成规模再大一些的分子团。最后将这些分子团装配在一起。形成一个完整的分子锥。”

“能量消耗从纯净元素的分离开始，到合成小分子，组合分子团，最后装配成分子锥持续输入。按照模拟运算统计出来的结果，考虑极低的反应成功率，这部分能量消耗大约占四分之三。”

“由于制作生成分子锥极为困难，在反应结束后的残留也就有必要进行回收。最主要的部分是最大的残留分子团，很显然，大部分残留分子团由于受到高速粒子的轰击，已经被击碎成好几块了，但是由于分子锥设计的时候，已经考虑了这种情况，其中有好几部分之间是采用弱结合力来固定的，所以受氘核撞击的时候，从理论上来讲，也是会有部分完整的次一级分子团。”梦想又一次演示了残留分子团受氘核撞击后，成块飞散的场面。在几块飞散的分子团上，用闪烁的红圈标记出了每个分子团的组成分子式。

“这些分子团在适当的条件后会自动分解成次级规模的分子和小分子，这样可以节省一部分消耗。”屏幕上又列出满屏的反应方程式。

“呵呵，有意思。”王石对着满屏的方程式，脑子里一头浆糊。

梦想也不管王石理解不理解，继续解说着。

“第二个消耗就是为了维持反应环境，额外消耗的能量，比如用液氮冷却的超低温和超安静的环境”

“第三就是整个系统的开消。包括纳米机器人组装搬运，系统控制运算以及为了防止辐射所需要的主动防护设施。”