摆放方式
聚变反应堆摆放示意图如下(所有的电磁体都可以换成透明聚变电磁体):
第一步
在核心外一圈围上电磁体,并用聚变连接器连接。注:由于安装了 [CTM] 连接纹理,图中的电磁体纹理会连接。
磁环的大小等于聚变连接器数量 + 1,最大为 24。尺寸越大,需要的电磁体越多。若单个方向上的聚变连接器数量为 x,需要的电磁体数量为 y,则 y = 96 + 32x。图中展示的是一个磁环大小为 4 的聚变反应堆的搭建方式。磁环的最小和最大尺寸限制可分别通过配置 fusion_min_size 和 fusion_max_size 来调整,详见此教程。
第二步
完善外圈磁环。将电磁体摆成类似于导管的结构(导管内部不能够放置任何方块),绕核心一圈。如下图:
第三步
给所有电磁体充电。能量充足时,电磁体外圈纹理会变绿。待电磁体全部变为绿色,即代表聚变反应堆结构完成。如下图:
在启动状态下,每个电磁体都会持续恒定消耗 200 RF/t。相邻的电磁体间会互相通电,最远的传输距离为 8 格。
(图中使用[Mek]通用机械的创造能量立方和终极通用线缆传输能量)
GUI
对准聚变堆核心按下使用键(默认为鼠标右键)来打开其 GUI,如下图(外框颜色为后期处理效果):
从左至右分别代表:能量缓存量、温度、发电效率、燃料储存量、反应堆状态、产物储存量。
右下侧的四个按钮由上到下分别代表“防止输入溢出”、“清空残留液体”、“清空输出溢出”、“效率/热比较器”。
防止输入溢出
默认情况下,注入同一种流体时,当上侧槽位被注满且下侧槽位为空时,未被注入的流体会被自动注入到下侧槽位。开启后将会避免这种情况的发生。
清空残留液体
开启后,当反应堆因某一槽位的燃料消耗殆尽而停机时,另一输入槽中的燃料也会被自动清空。
清空输出溢出
默认情况下,当输出槽中的某个槽位满时,反应堆将自动停机。开启后,反应堆将不会因此停机,多余的产物将会被自动销毁。
效率/热比较器
这个按钮外观默认为蓝-黑的渐变色,此时当红石比较器后方与反应堆核心相邻时,会根据其效率高低输出红石信号。点击后按钮会变成红-绿渐变色,此时根据其温度高低输出红石信号。
使用方法
为表述方便,下文会将磁环大小设为 𝑛,温度设为 𝑇,单位为 kK;效率为 𝜂(%);实际发电功率设为 𝑃。当前处理配方的基础耐久、热变量常数和基础产能功率分别记作 𝑡、𝑇𝑟 和 𝑃𝑟。
启动聚变堆
首先,需要将聚变燃料手动放入或通过流体管道通入。通入时,流体会被优先输入到上侧流体槽(在 1.7.10 版本中,需要将聚变燃料装入已被移除的空流体单元或空单元中后加入,而且会连同单元一起消耗)。
可使用的燃料有氢、氘、氚、氦-3、熔融锂-6、熔融锂-7、熔融硼-11。这些聚变燃料都属于流体。
然后,向聚变堆核心通电来使其升温。核心在每刻都会消耗其缓存中所有的能量来升温,设消耗的能量为 𝑊,则有
Δ𝑇 = 𝑊 ÷ (𝑛 + 2) × 10-4
另外,此处温度的变化量还会与 fusion_heating_multiplier(默认为 1.0)相乘。
聚变反应堆核心的最大缓存能量值为 7,286,400 RF。该值实际为聚变堆配方中所有的燃料组合中最高的基础产能功率(默认配置下为氢-氦3聚变的 303.6 kRF/t)、最大磁环大小限制(默认配置下为 24)与 100 的乘积。
当 𝑇 > 8,000 kK 时,核心将会自动开机(在 1.7.10 版本中,𝑇 需要达到 10 MK 且要给予红石信号才能够启动)。核心运行时内部会旋转。
聚变过程
反应刚开始时,温度 𝑇 会上升得非常快,与此同时效率 𝜂 开始缓慢提升,效率公式如下:
𝜂 = 100 × (7.415 × e(-𝑇 ÷ (1 000 × 𝑇𝑟)+ tanh(𝑇 ÷ (1 000 × 𝑇𝑟) - 1))2 , 𝑇 ∈ [8 × 103 kK , 2 × 107 kK]
𝑇 在每刻的升高量受 𝜂 的影响:
Δ𝑇 = (100 - 0.9𝜂) ÷ 2
另外,此处的 Δ𝑇 还会与配置值 fusion_heat_generation(默认为 1.0)相乘。
与此同时输出功率 𝑃 也会开始提升,且该值同样受 𝜂 的影响:
𝑃 = 𝜂𝑛𝑃𝑟
由此推导:
当聚变过程刚刚开始时,𝜂 ≈ 0%,𝑇 的提升速度接近 50 kK/t,其实因为效率公式常数不准确的原因,升温时最低温度变化率约为 4 984 K/t;
随后,随着 𝑇 的升高,升温速度逐渐降低至 5 kK/t,直至 𝜂 达到 100%,𝑃 达到最大值 𝑃𝑟,此时 𝑇 的数值即被称作此配方的最佳温度。𝑇𝑟 决定了燃料组合的最适温度,热变量常数越高,最适温度越高;
事实上通过上述公式,可得 𝜂 的最大值能够超过 100%(大约为 100.034%),且此最值与 𝑇𝑟 无关。在游戏实际计算中,𝜂 超过 100% 时将会被直接视作 100%,因此我们将 𝜂 ≥ 100% 时 𝑇 的范围称作最佳温度区间。各配方的最佳温度区间见后文;
𝑇 超过最佳温度后,若不作任何冷却处理,𝜂 和 𝑃 将会重新降低,𝑇 的提升速度又会重新加快。
下图直观地反映了上述变量与温度之间的关系(以氢-氢聚变为例,𝑇𝑟 = 3 635)。
在聚变过程中,每隔一段时间,聚变反应堆会消耗一次燃料,并生成一次产物。该时间间隔为 (𝑡 ÷ 𝑛) tick。
在聚变过程中,电磁环内部将会出现等离子体。每个等离子体方块会产生 2.187 5 μRad/t 的辐射,且当等离子体接触到未通电的电磁体时会产生爆炸。因此,如果电磁体突然断电,电磁环会爆炸。你也可以用泵抽出来做陷阱
此外,在聚变过程中使用不同的燃料组合时,反应堆核心自身也会产生辐射,具体辐射量见下表。
(1.7.10 版本中,不会输出中子流体,需要将已被移除的空胶囊放入堆芯,然后在一定时间后将其转化为中子胶囊。)
聚变产物将以流体形式输出(1.7.10 版本中为装在已被移除的空流体单元中输出,并且聚变可能会带来更多的单元或消耗单元,不过也可以实现收支平衡,这取决于配方)。
在聚变过程中,核心自身不会消耗能量,其产出的能量可以使用其它模组中的能量导线导出。
控制温度
若在其它条件都满足的情况下,𝑇 达到最佳温度后不加以限制,则会持续升高。当 𝑇 ≥ 20,000 MK 时,反应堆将无法正常运行,表现为核心和电磁环在一瞬间熔毁,变为熔岩(在 1.7.10 版本中,表现为等离子体暴露,然后不定期发生小爆炸,直到把等离子炸完为止,一般电磁体也会被炸毁),同时立即释放出 8𝑛 倍于当前燃料组合辐射强度的辐射,与配置值 fusion_meltdown_radiation_multiplier(默认为 1.0)的乘积。因此,如果输入燃料的最佳温度高于 20,000 MK,则反应堆会面临熔毁的危险。
如果想要控制温度,控温系统是一个较好的选择。可以通过下列方式实现控温。
红石控制
将红石比较器放置于反应堆核心边上,并设置效率/热比较器为检测效率,即可使之根据效率值发出红石信号。当效率达到一定限度时,核心会输出 15 级信号。该限度默认为 90%,可通过配置值 fusion_comparator_max_efficiency 修改。用红石线绕核心一圈,达到 15 个长度后直接接到反应堆核心上,就可以将效率保持在较高的值(在 1.7.10 版本中,还需要再将信号反转)。效率低于该限度时,信号强度与效率成正比例关系。设该限度值为 𝜂𝑚(%),则此时效率 𝜂 与信号强度 𝑅 的关系式:
𝑅 = ⌊𝜂 ÷ 𝜂𝑚 × 15⌋, 0 ≤ 𝜂 ≤ 𝜂𝑚, 0 ≤ 𝑅 ≤ 15
若设置效率/热比较器为检测温度,即可使之根据反应堆核心温度与温度上限的比值来发出红石信号。温度 𝑇 与信号强度 𝑅 的对应表如下(单位为 MK ,不保留小数):
𝑅 = 0 | 𝑅 = 1 | 𝑅 = 2 | 𝑅 = 3 |
𝑇 ∈ [0, 1 333) | 𝑇 ∈ [1 333, 2 667) | 𝑇 ∈ [2 667, 4 000) | 𝑇 ∈ [4 000, 5 333) |
𝑅 = 4 | 𝑅 = 5 | 𝑅 = 6 | 𝑅 = 7 |
𝑇 ∈ [5 333, 6 667) | 𝑇 ∈ [6 667, 8 000) | 𝑇 ∈ [8 000, 9 333) | 𝑇 ∈ [9 333, 10 667) |
𝑅 = 8 | 𝑅 = 9 | 𝑅 = 10 | 𝑅 = 11 |
𝑇 ∈ [10 667, 12 000) | 𝑇 ∈ [12 000, 13 333] | 𝑇 ∈ [13 333, 14 667) | 𝑇 ∈ [14 667, 16 000) |
𝑅 = 12 | 𝑅 = 13 | 𝑅 = 14 | 𝑅 = 15 |
𝑇 ∈ [16 000, 17 333) | 𝑇 ∈ [17 333, 18 667) | 𝑇 ∈ [18 667, 20 000) | 𝑇 ≥ 20 000 |
在实际操作中,这种方式并不如检测效率调控得精确。
液冷器
将液冷器放置在反应堆磁环边上,通入流体后即可提高主动冷却速率。只需使它的主动冷却速率达到 5 kK/t,就可以保持 100% 的效率运行。
液冷器的实际冷却效率 = 基础冷却效率 ÷ 𝑛。若某一液冷器的中心对称位置也有一个液冷器,那么冷却速率会提高到原来的四倍。
基础冷却效率可以从液冷器条目中查询。
OC 电脑控制
这样做可以将反应效率控制在任意值,但是实现较为昂贵复杂。
教程正在来的路上……?
停止聚变
当燃料停止供应或产物无法输出时,反应堆将自动停机,𝑃 降为 0,同时 𝑇 会快速降低,温度越高,降低速度越快。若 𝑇 > 0.299 49(常温的 1.005 倍),则每刻的温度减少量为
Δ𝑇 = (𝑇 ÷ 105) × lg(1 000 × (𝑇 - 0.298))
𝑇 不会低于 0.298 kK(即室温)。
如果核心接收到红石信号,也会停止运行。(1.7.10 中则是撤掉红石信号停止反应)
值得注意的是,等离子体并不会在反应堆停机的那一刻消失,而是要等待直到温度低于 8,000 kK 时才会消失。因此,反应堆停机时不能立刻给磁环断电,而是要等待降温直到温度足够低时才能安全断电。
你也可以在反应堆停机后直接安全地破坏聚变堆核心,但是如果这样做,等离子体仍然会残留在磁环内部。此时若想给磁环安全断电,你需要事先手动清除这些等离子体,或是重新放下聚变堆核心,将它的温度重新升至 8 000 kK 以上后立刻让它降温以达到清除等离子体的目的。
聚变配方数据(≥v2.17)
提示:
若最佳温度超过 20 000 MK,则 [红色方括号] 内的数值表示 𝑇 = 20 000 MK 时的数据;
各配方的基础耐久、热变量常数、基础产能功率和辐射强度均可分别通过配置值 fusion_fuel_time, fusion_heat_variable, fusion_power 和 fusion_radiation 来修改。
燃料1/B | 燃料2/B | 产物1 | 产物2 | 产物3 | 产物4 | 基础耐久 𝑡/t | 热变量常数 𝑇𝑟 | 最佳温度/MK | 最佳温度区间/MK | 最大效率 | 功率 𝑃𝑟/kRF·t-1 | 最佳总产能 (𝑃𝑟·𝑡)/kRF | 辐射强度/μRad·t-1 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
氢 | 氢 | 氘 × 1 B | 100 | 3 635 | 4 430 | (4 376, 4 485] | 100.0% | 44.2 | 4 420 | 0.004 921 875 | |||
氘 | 氦-3 × 1 B | 150 | 1 022 | 1 245 | (1 230, 1 261] | 100.0% | 112.3 | 16 845 | 0.004 921 875 | ||||
氚 | 氦-3 × 1 B | 中子流体 × 10 mB | 200 | 4 964 | 6 049 | (5 976, 6 125] | 100.0% | 0.03 | 6 | 258.598 671 875 | |||
氦-3 | 氦 × 1 B | 200 | 2 740 | 3 339 | (3 298, 3 381] | 100.0% | 303.6 | 60 720 | 0.004 921 875 | ||||
锂-6 | 氦 × 1 B | 氚 × 1 B | 350 | 5 972 | 7 278 | (7 189, 7 369] | 100.0% | 35.1 | 12 285 | 179.692 421 875 | |||
锂-7 | 氦 × 2 B | 400 | 4 161 | 5 071 | (5 009, 5 134] | 100.0% | 133.0 | 53 220 | 0.004 921 875 | ||||
硼-11 | 氦 × 3 B | 600 | 13 432 | 16 370 | (16 169, 16 573] | 100.0% | 44.4 | 26 640 | 0.004 921 875 | ||||
氘 | 氘 | 氢 × 0.5 B | 氚 × 0.5 B | 氦-3 × 0.5 B | 中子流体 × 5 mB | 200 | 949 | 1 156 | (1 142, 1 171] | 100.0% | 50.7 | 10 140 | 129.301 796 875 |
氚 | 氦 × 1 B | 中子流体 × 10 mB | 250 | 670 | 816 | (807, 827] | 100.0% | 172.6 | 43 150 | 258.598 671 875 | |||
氦-3 | 氢 × 1 B | 氦 × 1 B | 250 | 2 160 | 2 632 | (2 600, 2 665] | 100.0% | 225.2 | 56 300 | 0.004 921 875 | |||
锂-6 | 氦 × 2 B | 400 | 3 954 | 4 818 | (4 760, 4 879] | 100.0% | 171.6 | 68 640 | 0.004 921 875 | ||||
锂-7 | 氦 × 2 B | 中子流体 × 10 mB | 450 | 4 131 | 5 034 | (4 973, 5 097] | 100.0% | 85.9 | 38 655 | 78.911 171 875 | |||
硼-11 | 氦 × 3 B | 中子流体 × 10 mB | 650 | 13 853 | 16 883 | (16 676, 17 093] | 100.0% | 26.1 | 1 697 | 78.911 171 875 | |||
氚 | 氚 | 氦 × 1 B | 中子流体 × 20 mB | 300 | 736 | 897 | (886, 908] | 100.0% | 90.1 | 2 703 | 517.192 421 875 | ||
氦-3 | 氢 x 1 B | 氦 × 1 B | 中子流体 × 10 mB | 300 | 2 137 | 2 604 | (2 572, 2 637] | 100.0% | 109.9 | 32 970 | 78.911 171 875 | ||
锂-6 | 氦 × 2 B | 中子流体 × 10 mB | 450 | 4 079 | 4 971 | (4 910, 5 033] | 100.0% | 91.5 | 41 175 | 78.911 171 875 | |||
锂-7 | 氦 × 2 B | 中子流体 × 20 mB | 500 | 4 522 | 5 511 | (5 443, 5 580] | 100.0% | 43.5 | 21 750 | 157.817 421 875 | |||
硼-11 | 氦 × 3 B | 中子流体 × 20 mB | 700 | 27 254 | 33 215 | (32 807, 33 168] | 78.2% | 0.7 [0.547] | 490 [383.209] | 157.817 421 875 | |||
氦-3 | 氦-3 | 氢 × 2 B | 氦 × 1 B | 300 | 5 420 | 6 605 | (6 524, 6 688] | 100.0% | 131.5 | 39 450 | 0.004 921 875 | ||
锂-6 | 氢 × 1 B | 氦 × 2 B | 450 | 7 800 | 9 506 | (9 389, 9 624] | 100.0% | 115.1 | 51 795 | 0.004 921 875 | |||
锂-7 | 氘 × 1 B | 氦 × 2 B | 500 | 7 937 | 9 673 | (9 554, 9 793] | 100.0% | 72.7 | 36 350 | 0.004 921 875 | |||
硼-11 | 氘 × 1 B | 氦 × 3 B | 700 | 24 266 | 29 574 | (29 210, 29 941] | 86.0% | 14.0 [12.035] | 9 800 [8 425.668] | 0.004 921 875 | |||
锂-6 | 锂-6 | 氦 × 3 B | 600 | 11 268 | 13 732 | (13 564, 13 903] | 100.0% | 106.8 | 64 080 | 0.004 921 875 | |||
锂-7 | 氦 × 3 B | 中子流体 × 10 mB | 650 | 11 927 | 14 536 | (14 357, 14 716] | 100.0% | 55.2 | 35 880 | 78.911 171 875 | |||
硼-11 | 氦 × 4 B | 中子流体 × 10 mB | 850 | 30 399 | 37 048 | (36 593, 37 058] | 70.4% | 15.7 [11.048] | 13 345 [9 391.143] | 78.911 171 875 | |||
锂-7 | 锂-7 | 氦 × 3 B | 中子流体 × 20 mB | 700 | 13 630 | 16 611 | (16 407, 16 818] | 100.0% | 22.9 | 16 030 | 157.817 421 875 | ||
硼-11 | 氦 × 4 B | 中子流体 × 20 mB | 900 | 166 414 | 202 813 | (200 323, 205 334] | 4.7% | 0.045 [0.002] | 40.5 [1.911] | 157.817 421 875 | |||
硼-11 | 硼-11 | 氦 × 5 B | 中子流体 × 20 mB | 1 100 | 293 984 | 358 287 | (353 888, 362 740] | 1.6% | 0.005 [0.000 08] | 5.5 [0.088] | 157.817 421 875 |
通过观察能够发现大致规律:燃料越重,反应越持久,产能越低,最佳温度越高。有中子流体产出的核聚变通常具有更高的辐射强度。
历史
版本 | 内容 |
---|---|
v0.7 | 加入聚变反应堆,此时无需搭建磁环即可直接使用。 |
v1.4 | 现在聚变反应堆需要磁环才能够运行。 |
v2.3 | 修改了效率公式。此前的效率公式为 𝜂 = 742.0 × e(-𝑇 ÷ (1 000 × 𝑇𝑟)+ tanh(𝑇 ÷ (1 000 × 𝑇𝑟) - 1)。 |
修改了运行状态下温度升高速度的计算公式,将 Δ𝑇 = (100 - 0.94𝜂) ÷ 2 改为 Δ𝑇 = (100 - 0.9𝜂) ÷ 2.2。 | |
v2.8 | 再一次修改了运行状态下温度升高速度的计算公式,将 Δ𝑇 = (100 - 0.9𝜂) ÷ 2.2 改为 Δ𝑇 = (100 - 0.9𝜂) ÷ 2。 |
聚变堆启动过程中温度变化量现在受磁环尺寸的影响。此前每 1 RF 能量恒定转化为 0.05 K 温度,每刻能量消耗量不超过 800 kRF。 | |
v2.10c | 微调了核心自然冷却的温度下限值,由 0.3 kK 下调至 0.299 49 kK。 |
v2.11 | 聚变堆启动过程中温度变化量现在由 fusion_heating_multiplier 决定,而不再受 fusion_heat_generation 影响。 |
v2.12k | 修改了核心最大缓存能量值的计算方式,因数从 600 降至 100,缓存值也从 2,304,000 RF 降至 384,000 RF。 |
v2.14c | 核心能够根据效率或温度来产生红石信号了。 |
v2.17 | 修改了各配方的基础耐久、热变量常数和基础产能功率。此前的配方数据见后文。 |
由于配方产能数据发生改变,核心最大缓存能量值也相应发生了改变,即从 384,000 RF 提升至 7,286,400 RF。 | |
v2.18b | 更新了音效。 |
v2.18zzz | 将液冷器的实际冷却效率提升一倍。 |
聚变配方数据(<v2.17)
燃料1/B | 燃料2/B | 基础耐久 𝑡/t | 热变量常数 𝑇𝑟 | 最佳温度/MK | 最佳温度区间/MK | 功率 𝑃𝑟/kRF·t-1 | 最佳总产能 (𝑃𝑟·𝑡)/kRF |
---|---|---|---|---|---|---|---|
氢 | 氢 | 100 | 2 140 | 2 608 | (2 576, 2 640] | 44 | 4 400 |
氘 | 208.3 | 1 380 | 1 681 | (1 661, 1 702] | 42 | 8 749 | |
氚 | 312.5 | 4 700 | 5 728 | (5 657, 5 799] | 16 | 5 000 | |
氦-3 | 312.5 | 4 820 | 5 874 | (5 802, 5 947] | 16 | 5 000 | |
锂-6 | 1 250 | 5 660 | 6 897 | (6 813, 6 983] | 64 | 80 000 | |
锂-7 | 1 250 | 4 550 | 5 545 | (5 477, 5 614] | 24 | 30 000 | |
硼-11 | 625 | 4 640 | 5 655 | (5 585, 5 725] | 96 | 60 000 | |
氘 | 氘 | 312.5 | 4 780 | 5 825 | (5 754, 5 897] | 112 | 35 000 |
氚 | 156.3 | 670 | 816 | (807, 827] | 160 | 25 008 | |
氦-3 | 500 | 2 370 | 2 888 | (2 852, 2 964] | 128 | 64 000 | |
锂-6 | 1 250 | 5 955 | 7 257 | (7 168, 7 347] | 16 | 20 000 | |
锂-7 | 500 | 5 335 | 6 502 | (6 422, 6 582] | 120 | 60 000 | |
硼-11 | 2 500 | 7 345 | 8 951 | (8 841, 9 062] | 8 | 20 000 | |
氚 | 氚 | 833.3 | 3 875 | 4 722 | (4 664, 4 781] | 48 | 39 998 |
氦-3 | 1 250 | 5 070 | 6 179 | (6 103, 6 255] | 32 | 40 000 | |
锂-6 | 1 250 | 7 810 | 9 518 | (9 401, 9 630] | 8 | 10 000 | |
锂-7 | 6 250 | 7 510 | 9 152 | (9 040, 9 266] | 4 | 25 000 | |
硼-11 | 3 125 | 8 060 | 9 823 | (9 702, 9 945] | 6 | 18 750 | |
氦-3 | 氦-3 | 833.3 | 6 800 | 8 287 | (8 185, 8 390] | 96 | 79 997 |
锂-6 | 2 500 | 8 060 | 9 823 | (9 702, 9 945] | 4 | 10 000 | |
锂-7 | 625 | 8 800 | 10 725 | (10 593, 10 858] | 112 | 70 000 | |
硼-11 | 1 250 | 12 500 | 15 234 | (15 047, 15 423] | 24 | 30 000 | |
锂-6 | 锂-6 | 2 500 | 8 500 | 10 359 | (10 232, 10 487] | 6 | 15 000 |
锂-7 | 2 500 | 9 200 | 11 212 | (11 074, 11 351] | 4 | 10 000 | |
硼-11 | 5 000 | 13 000 | 15 843 | (15 648, 16 040] | 4 | 20 000 | |
锂-7 | 锂-7 | 5 000 | 12 000 | 14 625 | (14 445, 14 806] | 3 | 15 000 |
硼-11 | 2 500 | 11 000 | 13 406 | (13 241, 13 572] | 4 | 10 000 | |
硼-11 | 硼-11 | 5 000 | 14 000 | 17 062 | (16 852, 17 274] | 2 | 10 000 |
资料分类: | 核聚变 |