百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



钢铁侠为什么用钯元素做第一代弧形反应堆? 第1页

  

user avatar   jiehou1993 网友的相关建议: 
      

漫威似乎没有给出方舟反应堆的技术原理,但个人猜测,方舟反应堆的现实原型应该是这篇实验文献:Electrochemically induced nuclear fusion of deuterium (电化学诱发的氘聚变)。

在这篇文献中,研究人员声称在用钯电解重水的过程中,观察到了异常高的能量产出,并测量到了中子和氚产出,因此他们认为钯能够在常温下诱发核聚变,又称冷聚变。

需要注意的是,由于实验设计和计算存在很大的漏洞,绝大多数研究者(也包括我)都不认可这篇文献报导的结果,后续有人尝试重复这个实验的结果,也均以失败告终。冷聚变这个词,就像前两年的韩春雨的基因编辑一样,成为了作者身上洗不干净的黑点。

以目前的证据来看,冷聚变只能发生在漫画和电影里。



首先,大型的方舟反应堆的原型多半是托卡马克热核聚变反应堆:

其次,电影中斯塔克用金属钯作为核心,从而将方舟反应堆小型化。因此我猜测,小型方舟反应堆也是一个核聚变堆,其原型就是80年代闹过笑话的冷核聚变。

钯(Palladium, Pd)是第46号化学元素,单质为金属。

金属钯具有优异的催化性能,经常在氢燃料电池里被当作催化剂。

此外,钯还能吸收大量的氢气(自身体积的上千倍),稍微加热后又能把这些氢释放出来,因此钯用作储氢材料的潜力也很大。

正因如此,钯-氢体系也备受学术界的关注。1989年,Fleischmann和Pons这两位电化学界的大佬试着用钯来电解重水(水中的氢由同位素氘替代),但他们声称在实验中发现了:

  • 远超化学反应所能提供的能量产出
  • 中子产出
  • 氚产出

并以此得出实现了冷核聚变的结论。

冷聚变这个“发现”实在是太惊人,要知道,通常情况下想要让核聚变发生,需要把燃料加热到上千万摄氏度,才能让燃料有足够的热动能,来克服原子间的库伦斥力发生聚变。

如果在常温下就能实现核聚变,意味着无尽而廉价能源唾手可得,这个发现足以引发一次工业革命。加上Fleischmann和Pons通过媒体宣传获得了很高的关注度,因此很多人迅速的跟进了这个研究。

但与作者最初设想的不同,如此高的关注度并没有为他们带来学术声望,反而将他们拖进了深渊。

学术界对Fleischmann和Pons的冷聚变结果提出了大量质疑:

  • 聚变二字,首先得聚到一块才行。但除了用μ子催化等特殊方式,常温下氘的热运动能量远远不足以克服库伦排斥,不可能发生聚变
  • 以往的实验发现,钯会加剧氘-氘之间的排斥,更不容易发生聚变
  • 作者声称检测到了氘-氘聚变的产物氚,但却没有发现该反应的另一产物氦
  • 作者认为,钯中氢浓度较高,推算出等效氢压较高,约为 倍大气压,因此能引发聚变。很不幸,这个计算是错误的,正确的氢压大约是 倍大气压,比他们的计算值小一百万亿亿倍。
  • 相似的实验中,无法重复出Fleischmann和Pons声称的实验结果
  • 实验中的变量控制较差,结果很可能是实验误差

虽然有少数人声称能够重复冷聚变的结果,但基本上都拿不出可靠的证据。科学毕竟是讲证据的,如果“声称”有用,韩春雨也就不用撤稿了。不久,大家便认为冷聚变就是一场闹剧。

甚至于,后续还有人专门写了一本书记录这一事件:Bad Science: The Short Life and Weird Times of Cold Fusion (劣质科研:短命而荒诞的冷聚变时代)。

真是眼看他起朱楼,眼看他宴宾客,眼看他楼塌了。

漫威没有细讲方舟反应堆的原理,估计也是知到这东西不靠谱,只能当作创作的灵感来源,不敢深究。




  

相关话题

  在经济水平超过美国后,我们还会走、还有必要走天朝特色的发展道路吗? 
  有哪些演技好却很少被人关注到演技的演员? 
  你看影视或小说哭得最惨的是哪一次? 
  有哪些明星或演员让你觉得惋惜? 
  据称 DARPA 研究人员创造了世界上第一个「曲速气泡」,论文应如何解读?离实现超光速更近了吗? 
  《我和我的父辈》中的哪个瞬间戳中了你的泪点? 
  为什么发达国家拍的电影里经常有睡浴缸的情节? 
  自己合成药品可行吗? 
  如果海拉没死,且阿斯加德没毁,那海拉打的过灭霸吗? 
  如何评价韩寒导演的电影《飞驰人生》? 

前一个讨论
沃罗诺伊图(Voronoi Diagram,也称作Dirichlet tessellation,狄利克雷镶嵌 )是怎样的?
下一个讨论
为什么选择镁这种可降解金属作为医用植入材料?





© 2024-12-18 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-12-18 - tinynew.org. 保留所有权利