fangazio
文章1
标签2
分类1
钢铁侠电弧反应堆可行性探究

钢铁侠电弧反应堆可行性探究

钢铁侠的电弧反应炉是一个虚拟设备,在钢铁侠系列电影中并没有给出官方科学解释,这个极具未来科技感的超英设备让人心驰神往?它是现实设备的魔改还是确有可行性呢?

下边我们就用科学知识武装的小脑阔和无边脑洞的漫画背景资料对其原理进行冷静分析和客观佐证!

斯塔克的电弧反应堆可能是多同位素放射性衰变电池

从电影中的剧照可以看出这个电弧反应堆的完整模型,很像苏联的科学家搞的那个利用磁约束实现聚变的环形容器–托克马克磁环机。

arcre

相当于我们现实世界的ITER聚变反应堆

brec

这种类型的聚变反应堆目前还处于试验阶段,未来目标是作为一个可以量产最够大干净能源的聚变反应堆!它是将氢的两个同位素:氘和氚混合,让其结合成一个原子。当他们融合的时,反应产生的氦和一个自由中子,此时反应前后不对等,缺失部分转换成能量。就像传统蒸汽涡轮机那样将蒸汽的能量转换为驱动动力。

那么为什么要把电弧反应堆做成圆环形呢?这样是为了让被磁场包围的高速运动的高能粒子能够存在足够长的时间,简单说就是提高续航能力!

我们可以看到,现在试验阶段的聚变反应堆和钢铁侠的电弧反应堆的环形真空室外部都缠绕多组一定形态的电磁线圈,真空室内充入一定气体,在灯丝的热电子或者微波等预电离手段的作用下,产生少量离子,然后通过感应或者微波、中性束注入等方式,激发并维持一个强大的环形等离子体电流。

这个等离子体电流与外面的线圈电流一起,产生一定的螺旋型磁场,将其中的等离子体约束住,并使其与外界尽可能地绝热。这样,等离子体才能被感应、中性束、离子回旋共振、电子回旋共振、低杂波等方式加热到上亿度的高温,以达到核聚变的目的。

caotu

与我们现实存在的反应模型不同的是,电弧反应堆没有冷却系统,这就说明钢铁侠的电弧反应堆直接产生电能,而不是热能,不然的话钢铁侠的坟头草已经两米高了!所以肯定不是热炉反应堆或传统的裂变反应堆!

那么我们从电影/漫画中还知道那些关于电弧反应堆的信息呢?

  • 钯芯
  • 钯会被中子破坏,所以需要一个特定的同位素
  • 环形外缠绕一定形态的电磁线圈
  • 发出蓝白光
  • 可以被中等复杂度的工具制造
  • 原料可以从常规武器中获得
  • 消耗电量

钯可以作为”冷”聚变的底物,不需要热等离子体和密闭空间的特性在现实世界也是被广泛认可的。(先关资料可以参考钯的维基百科

所以钢铁侠的装备也是在现实科技为基础,然后加上漫画脑洞,也不是不可行,只是在未来。。。