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​揭秘钢铁侠的“方舟反应炉”-可控核聚变

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摘要:揭秘钢铁侠的“方舟反应炉”-可控核聚变 下无剧透,请放心食用。 Cool! 在钢铁侠1中,托尼被恐怖分子袭击后为了自救制造了一个小型方舟反应炉,这个反应炉的能量输出高达30亿焦

揭秘钢铁侠的“方舟反应炉”-可控核聚变

下无剧透,请放心食用。

Cool!

在钢铁侠1中,托尼被恐怖分子袭击后为了自救制造了一个小型方舟反应炉,这个反应炉的能量输出高达30亿焦耳每秒,这个“甜甜圈”状的高科技装置到底是什么呢?

小型方舟反应炉

大家伙在这里

冷核聚变反应堆

其实要猜出“方舟反应炉”是什么并不困难,目前地球上最有可能实现的体积小且能输出超大能量的东西只有:核反应堆。按核反应的形式分类可分为裂变反应堆、聚变反应堆和裂变聚变混合堆。裂变反应堆一般都伴有大量的辐射,钢铁侠装上这个估计死得更快了,再结合“甜甜圈”的外形,所以“方舟反应炉”应该是一个“托克马克可控冷核聚变反应堆”(托克马克是一种利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器,反正就是甜甜圈状,知道即可,不影响理解)。什么是“可控冷核聚变反应堆”,且小编下面拆分细说。

核聚变

反应炉的原理就是核聚变,其它的修饰都是技术实现上的问题。核聚变这个词在生活中并不常见,但是人类却无时不刻的受到核聚变的恩惠-太阳能,我们每天用到的能量都是由核聚变产生的。在太阳的内部,大量的氢原子进行核聚变合成氦元素,为地球提供延续生命的能量。两个氢原子合成氦原子的过程中,会有一定的质量亏损,根据爱因斯坦的质能方程(能量=质量 X 光速的平方)可以知道,一点点的质量亏损就能释放出巨大的能量。把150斤的小编反应了,估计都能把地球给毁了。

可控核聚变

“可控核聚变”俗称“人造太阳”,虽然只是在“核聚变”的基础上加了两个字,但是技术难度上却是天差地别!核聚变发生时会产生几千万度甚至上亿度的高温,控制核聚变的关键就是如何约束住核聚变产生的高温,然后再把温度输出来,后面的步骤就可以像火力发电厂一样将热能转化成电能即可(也就是把核聚变拉到和火电厂一个级别,然后再用丰富的经验击败它 )。

EAST可控核聚变反应堆

海水中含有大量的核聚变原料-氘,一升海水中含有0.03克的氘,聚变产生的能量与300升汽油相当,如果真的实现了可控核聚变,那石油真的是连水都不如了。

冷核聚变

上面说到核聚变会产生上亿度的高温,钢铁侠当然扛不住,他采用的是冷核聚变。冷核聚变的概念诞生于1983年,不幸的是这个概念并没有扎实的理论基础,也没有人能真正实现它,所以世界上大部分科学家和机构都不认可这个技术,“冷核聚变”暂时被戴上了“伪科学”的帽子。如果有人说他实现了冷核聚变,那十有八九是个骗子了。

结尾的话

钢铁侠的“方舟反应炉”(可控冷核聚变)在我有生之年应该是见不到了,但是我对“可控热核聚变”抱有很大的期待。目前中国的可控核聚变技术已经走在了世界前列,合肥的EAST是全球第一个全超导托卡马克核反应堆,同时还参与了世界上最大的核聚变研究项目-ITER(国际热核聚变反应堆计划)。该项目2006年正式立项,至今已经13年了,研究已经取得了长足的进步,相信在不久的将来就能听闻喜讯。

可以说ITER项目就是可控核聚变的“黄埔军校”,参与的国家都殚心竭虑的想要把人才送到ITER里面去磨练。中国在该项目中承担了很大一部分的研究和生产任务,对将来我国自主建设可控核聚变有着难以估摸的好处,这或许是中国在国际上弯道超车的一个千载难逢的机会!

话说……在胸口弄一个核反应堆,你敢不敢?

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