第207章 冷核脈沖推進器
第207章 冷核脈沖推進器
凝聚態(tài)物理學的基本任務在于闡明微觀結構與物性的關系,因而判斷構成凝聚態(tài)物質(zhì)的某些類型微觀粒子的集體是否呈現(xiàn)量子特性至關重要。
而能發(fā)生冷核聚變的材料或者是燃料,就是經(jīng)由凝聚態(tài)物理學繼續(xù)發(fā)展之后,從此理論中發(fā)展而來的一項技術。
冷核聚變顧名思義是一種與熱核聚變實現(xiàn)溫度不同的核聚變。
在人類科學發(fā)展史上,給冷核聚變的定義大概是,在低溫甚至常溫下進行的核聚變反應,這種情況是針對熱核聚變即恒星內(nèi)部熱核反應而提出的一種概念性假設。
不過這個‘冷’卻有極大考究,看了坤泰文明對冷核聚變的細節(jié)描述,它是低溫但卻不是人類認為的常溫。
低到什么程度?
這種凝聚態(tài)物質(zhì)發(fā)生冷核聚變的溫度,必須在零下200攝氏度以下。溫度再高一些,這種凝聚態(tài)物資就會失去某種神奇的量子效應,然后失去發(fā)生核聚變的能力。
可想而知,要使此凝聚態(tài)物質(zhì)發(fā)生核聚變反應,就必須讓他保持在極低溫度下,坤泰文明的做法是用液氮。
人類發(fā)現(xiàn),坤泰文明的冷核聚變發(fā)動機大概是這樣的,在凝聚態(tài)物質(zhì)發(fā)生聚變反應的時候,其必然因為核融合釋放能量而升溫,故而在其發(fā)生核聚變的同時,必須使用液氮為其一直降溫。
而聚變反應產(chǎn)生的粒子射流則會將液氮轟成氮單質(zhì),并與核聚變產(chǎn)生的粒子一起向后射出,從而為引擎提供強勁反作用力。
也就是說,想要維持冷核聚變,必須擁有大量制冷劑,并且這個制冷劑還一直在消耗。
這完全不符合作為引擎的需求,因為制冷劑越多,飛船也就越重,將這種技術用在推進器上,本質(zhì)上跟化學火箭沒啥區(qū)別,也就威力加強加強再加強版而已。
所以坤泰文明掌握了雖然掌握了冷核聚變,但卻沒有辦法真正將之裝在飛船上。
不過坤泰文明也不愧是在冷核聚變領域研究走得非常遠的文明,在發(fā)現(xiàn)用液氮冷清行不通之后,他們又另辟蹊徑,找到了一種催化劑。
核聚變的本質(zhì)是核子數(shù)小的元素融合成核子數(shù)大的元素。
冷核聚變作為核聚變,本質(zhì)也是如此。
所以僅憑這種凝聚態(tài)物質(zhì),也發(fā)生不了核聚變反應,必須將其置于極低溫度下,或者再與催化劑接觸的時候才行。
顯然,不管是可以發(fā)送冷核聚變的凝聚態(tài)物質(zhì)還是催化劑,都不是自然存在的東西,必須要人工制作。
制作過程相當復雜,好在坤泰文明有整一套理論與技術細節(jié)。
非常神奇,跟人類想象的完全不同。
催化劑,也是一種凝聚態(tài)物質(zhì),與能發(fā)生核聚變反應的凝聚態(tài)物質(zhì)一樣,屬于液體,且具有超流體性質(zhì)。
在坤泰文明的描述中,冷核聚變凝聚態(tài)物質(zhì)在與這種超流體催化劑接觸之后,頃刻間便會化作氣體,然后發(fā)生極其快速且猛烈的核聚變反應。
只要控制好催化劑與凝聚態(tài)物質(zhì)的接觸范圍,或者是混合方式,立刻就可以讓凝聚態(tài)物質(zhì)頃刻間發(fā)生聚變反應,然后激射出龐大能量。
在這一瞬間,這種凝聚態(tài)物質(zhì)立刻回被消耗殆盡,或者說變成融合成另一種核子數(shù)較高的元素,核聚變帶來的瞬間高溫高壓迸射出去。
坤泰文明將由這種冷核聚變原理制作而成的推進器,稱之為冷核脈沖推進器。
看到‘脈沖’這個兩個字,就知道這種引擎的工作方式了。
顯然,所謂的冷核脈沖推進器是以脈沖的方式實現(xiàn)動能推進的,嗯.也可以換句話這么說,是以核爆的方式給飛行器提供動力的。
當然,這個核爆是冷核核爆,跟熱核核爆還是有區(qū)別的。
雖然那一瞬間同樣會產(chǎn)生高溫高壓,但這種冷核核爆并不會產(chǎn)生很久的持續(xù)高溫,對推進器尾部的材料要求并沒有熱核核爆那么高,只要耐沖擊性足夠好,就可用作冷核脈沖推進器的材料。
當然了,畢竟這玩意還是屬于核爆,所以若是材料不夠好,相較于熱核聚變,它還是比較容易受損。
所以一般這種冷核脈沖推進器的燃燒室或者說反應的噴口都會被制作得非常厚重。
有很多缺點,但也不是沒有優(yōu)點。
作為由燃料和催化劑共同實現(xiàn)的冷核聚變,它反應量可控,也就是說,所放置的凝聚態(tài)物質(zhì)越多,其瞬間聚變產(chǎn)生的能量就越多,脈沖就越強。
不止如此,這種聚變產(chǎn)生的產(chǎn)物不止有15%光速的粒子射流,還有占比極其龐大的等離子流。
這說明什么,說明這種冷核脈沖推進器可以讓飛船突破15%光速。
當然,這里邊有個前提條件,那就是一次脈沖的量要足夠大才行,超過一定閾值,等離子流才會成為主流。
坤泰文明正式因為沒有突破這個閾值,所以才沒能用這種引擎突破15%光速上限。
而既然是脈沖式的推進器,其限制也顯而易見,是材料科技。
坤泰文明沒有能承受更大脈沖的材料。
看到這里,許真義真的興奮了,因為他在此之前已經(jīng)瀏覽過坤泰文明的材料科技,他知道坤泰文明的材料科技不如人類。
從數(shù)據(jù)對比上看,若是以人類目前的材料技術,完全是有可能突破這一閾值的。
許真義