星際爭霸中人族槍兵的核聚變發動機原來是這個原理!

2020-12-14 麥大麥

Hi~ o(* ̄▽ ̄*)ブ ,咱們新一期的《星際爭霸十萬個為什麼》又來和大家見面啦!咱們這一期就來說點硬核科學內容:人族槍兵的冷核聚變發動機到底是什麼原理?

在星際爭霸的故事背景中,人族地面部隊所穿著的動力戰甲在歷史上經歷過一次巨大的技術革新,這不單單是面向機槍兵,同時還包括醫療兵、火蝠、等等地面單位。在母巢之戰以後他們換下了老式動力戰甲,穿上了帝國最新設計的CMC系列動力戰甲。

以下是幾個細分型號:

機槍兵的CMC-300/400(動力戰鬥服)

火槍兵的CMC-660(重型動力裝甲)

光頭哥的CMC-600(5-4戰鬥護服)

護士妹妹的CMC-200(輕型單兵裝甲)

而這些不同型號的動力戰甲他們的功能各異,有些適用於突擊作戰,有些適用於後援補給又或者是作為戰場「坦克」的角色。但他們有一個共同點就是都是使用這冷核聚變反應來為他們的動力戰甲來提供能源。

說到核聚變我想大家肯定不會陌生,即使不是從核物理學畢業的普通大眾在平時電視上一些科學節目耳濡目染下也大概能知道核能是個什麼東西。這裡我就不再給大家科普這些簡單的東西了,今天咱們要說的是「冷核聚變」這個東西。

以目前的科學技術來說,人類還無法完全控制核聚變反應,因為要實現核聚變反應所需要的條件過於苛刻。即使是最低門檻的氫原子核聚變其條件也至少需要在1500萬度以上的高溫才能發生反應,現在還沒有任何一種材料能夠承受得住這樣的高溫。雖然有提出用電磁能來作為控制載體,但還處於非常初級階段,要擁有能夠控制核聚變的電磁能其所付出的能量甚至要比核聚變所產生的能量更多!

但是核聚變這個寶庫對於人類的誘惑是在太大,因為不僅所產生的能量要比核裂變高,而且不會有核輻射汙染的問題。於是在從19世紀開始,就有不少科學家在研究如何能實現不需要幾千萬度的高溫下就能實現核聚變。

那時候人們發現了元素周期表上第46號元素鈀它的金屬單質能夠吸收自身體積數千倍的氫氣,同時他也是性能極佳的催化劑經常被用於氫燃料電池中。後來美國科學家理察-赫克,日本科學家根岸英一和鈴木章因研究鈀元素的催化劑反應路線而獲得了諾貝爾化學獎。

在1989年有兩個化學家弗萊施曼和龐斯他們用鈀電極來電解重水,電解出的氘吸附在鈀電極中,他們觀察到一個反常現象,鈀電極的溫度竟然上升了很多。通過計算,這個升溫絕不可能是氫氣和氧氣化合而帶來的。

這時候他們第一時間想到的就是核聚變,可能是他們過於激動了,在還沒有完全確定結論的情況下馬上就召開了新聞發布會。那時他們瞬間成了萬眾矚目的科學家,然而事後其他的科學家在想重複他們的實驗沒有一個成功的,越來越多的人對他們的結論產生質疑。短短幾十天的時間他們就從萬眾矚目到萬人唾棄。

不過在後續繼續進行的實驗中,的確是有人發現了氫原子在鈀晶格中的活動確實不像我們想像的那麼簡單,它們可能確實有一小部分發生了核聚變反應。只是這個反應的比率還是太小了,能量輸入輸出不成比例,所以根本沒有工業化價值。

雖然說,冷核聚變最終只是一場科學上的鬧劇,但是他卻對後續的科幻作品起到了不小的影響。在鋼鐵俠1中,託尼的一代方舟反應爐其用的核聚變燃料就是鈀元素。不過我們在電影中看到,鈀元素不單單是作為催化劑同時還參與了聚變反應,因為鈀元素是要隨時替換的。當然了漫威自己也搞不清這東西,所以對其不敢深究。

在星際爭霸中也是同樣的原理,在遊戲剛開始的CG泰凱斯在穿著動力戰甲時,安裝胸甲時一閃而過的一個片段,一根發光的能量管插入護甲,這個就是所謂的冷核聚變發動機。

或許我們現在的科技還無法完全理解鈀元素的吸氫原理,以及氫氣在鈀晶格中的活動反應,但是未來說不定還真的有突破,冷核聚變在未來的某一天能夠實現的呢!

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