钢铁侠为什么用钯元素做第一代弧形反应堆？ 第1页

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。