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人类能造出钢铁侠胸前的小型核聚变装置吗?

信息来源:uooioo.com   时间: 2021-11-20  浏览次数:8

  

钢铁侠作为复联中的科技担当,自从在山洞里边儿鼓动出来了第一代机甲之后,那科技水平就跟开了挂似的,但是大家有没有想过,钢铁侠之所以厉害,除了他的盔甲整得好之外,如果在没有充足能源的支撑下,这一身的铁疙瘩也就算是一堆好看的稀有金属,一身本领无处施展,机甲也就成了模型。

  

  在太阳系中,太阳就是一个能量巨无霸,它在一年的时间里传递给地球的能量总和,就已经相当于人类迄今为止在地球上已经探明的化石燃料、铀矿等资源所产生总能量的2倍左右,太阳能爆发出如此巨大的能量,其原因就是太阳核心的核聚变反应,但是太阳核心的核聚变是我们控制不了的,因此可控核聚变技术成为人类研究终极能源的重中之重,它关系到人类未来科技的发展和地球整体环境的改善。

  

尽管我们目前对可控核聚变的研究还处于萌芽阶段,但是在科幻电影中其应用已经成熟,其中最具代表性的就是我们今天的主角钢铁侠,他胸前就挂着一个小型核聚变装置,而它的直径不超过10厘米。根据相关介绍,这个装置每秒钟可输出30亿焦耳的能量,换个说法就是,它一秒释放的能量够30瓦的灯泡使用3年,正因为有这样巨大的输出能力,才为钢铁侠的神通广大打下了坚实的基础。

  

  毫无疑问,如果人类能整出跟钢铁侠一样的玩意儿,那人类的能源问题肯定就搞定了,但是问题也来了,在现实中这玩意啥时候能造出来?以我们普通人对可控核聚变的认识,似乎会认为在人类目前研究的可控核聚变装置技术成熟之后,再将其小型化,这样就可以制造出钢铁侠那种小型核聚变装置,但实际情况并非如此。

  

核聚变的原理其实很简单,说点人话,就是想办法把质量较轻的原子核给捏到一起,使之聚变成质量较重的原子核,就在这个捏的过程中,就会有少量的质量会直接转化成能量,听着道理很简单,但是做起来就难了,因为我们没有能够捏住原子核的手,当然太阳它也是没有的,那太阳是怎么进行核聚变的呢?答案就是高温和高压,高温能够使原子核的动能更高,高压则能使原子而更加密集,当达到一定程度的时候就可以点燃核聚变。

  

  

人类现在正在努力研究的可控核聚变装置,模仿的就是太阳的这种原理,当装置运行时,里边的等离子体温度可以达到上亿摄氏度,如此高的温度是任何已知的材料都无法承受的,所以人们只能用强大的磁场对其加以束缚,而这个强大磁场又需要超导材料来发出,然后超导材料又需要超低温才能正常使用,这一方面要保持装置内侧的超高温,一方面又要保持装置外侧的超低温,这不就是冰火两重天吗?必须得是会冰会火,其中难度可想而知。

  

  所以这种装置的体积很大,如果想要把它缩小成钢铁侠那种直径不超过10厘米的小型核聚变装置,根本就是不可能的事儿,也就是说钢铁侠的小型核聚变装置,只能在常温或者温度不太高的情况下来点燃核聚变,这种核聚变的概念也被称为冷核聚变。

  

1989年化学系教授马丁弗莱希曼和化学系主任斯坦利庞斯公开宣称,他们在利用金属钯来电解重水的实验中,观测到了冷核聚变的现象,这在当时的科学界引起轰动,世界各地1000多个实验室复制了实验过程,但是都没有重复出现冷核聚变的现象,因此这两位的研究并没有得到科学界的认可,而这两位的故事也就成了科学界人尽皆知的反面教材。但是冷核聚变的热度并没有降低,在此后陆陆续续又有许多人提出冷核聚变的理论,结果相信大家也猜得出来,无一例外的拿不出令人信服的证据,最终石沉大海了。

  

  综上所述,人类现在根本就找不到了实现冷核聚变的方法,而人类目前正在研究的可控核聚变装置的体积又无法大幅度的缩小,因此可以说,至少在可预见的未来里边,人类都无法制造出钢铁侠那种小型核聚变装置,它只能存在于科幻作品,还有各种手工制作大神的模型中。

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