《意念奇點》第594章 聚變(1)

作者:曾經心動Zzz·6個月前

凝膠球內部材質和架構變化不大,最耐高溫的鉭鉿碳陶瓷顆粒在最外層,與液態核心物質直接接觸,中間填充碳化矽骨架,傳導能量的碳奈米管和石墨烯隔熱層。

這種結構將外部壓力和熱量一部分向內傳導,一部分轉換為動能保持凝膠球位置,防止被液流捲入內部,到了內部壓力過高很可能堅持不了多久。

向內傳導的熱量大部分直接傳送到地幔層的凝膠網路,用於持續擴張,製造更多的凝膠球投入進去。

凝膠球隔熱外層並不是完全密封的構造,而是保留了大量的孔隙,容許特定的原子透過,主要是耐高溫元素和貴金屬元素,透過孔隙後被集中到一起,傳送到地幔層集中點,根據用途分類存放。

原有的鉭鉿金屬消耗掉大半,製造了十萬個凝膠球投放進去,每天收集回來的不到一公斤,製造一百個都不夠,偏偏這兩種金屬在地表層含量極低,收集起來也不容易。

化合物效能稍差一些的鎢、錸、鈮、鉬、鋯幾種稀有金屬全用來做抗高溫材料,減少鉭鉿兩種金屬的用量,也不過一天增加三百多個,效率提升很有限。

想要提升效率就得拓展新思路,陳康健開始考慮另闢蹊徑的方法,琢磨能不能透過聚變方式,自己合成這兩種稀有元素。

建造神殿的時候,陳康健也嘗試過在微觀尺度聚集能量,實現氫元素聚變,那樣可以合成氦元素,只不過用處不大,嘗試過後就放棄了。

更高層次的重核聚變,人工合成金元素他也嘗試過,當時需要的聚集的能量實在太大,最主要的是對裝置精度要求也非常高,他試過幾次沒有成功,加上當時沒有實際需求,也沒有繼續嘗試。

現在有了實際需求,加上也有助於他提升認知,於是開始認真思考聚變合成重元素的方法。

按照現代物理學的理論,自然界的各種元素的產生,都與恆星內部聚變有關。

宇宙中存在最廣泛,也是最多的是氫元素,海量的氫元素在萬有引力作用下聚集到一起,達到一定質量和密度後,開始發生持續的聚變反應,這就是恆星的誕生。

恆星的聚變從氫元素聚變為氦原子核開始,聚變的同時釋放能量,在持續升高的溫度和壓力下連續聚變,原子核越來越重,按照元素週期表排序生產出來。

持續的聚變反應時間很漫長,通常恆星的質量越大,內部溫度和壓力越大,聚變的速度越快。反之,恆星的質量越小,聚變速度越慢,壽命越漫長,時間從幾百萬年到幾千億年不等。

部分大質量恆星在生命末期,會以超新星大爆炸的方式拋灑掉大量物質,演變成黑洞或者中子星,超新星大爆炸也是宇宙中重元素的最主要來源。

大部分的普通恆星因為質量不夠,演變不到超新星就能量耗盡,經歷紅巨星階段,相對溫和的拋灑掉外圍物質,演變成白矮星,在漫長的歲月裡逐漸冷卻下去。

恆星聚變反應大部分時間都是氫元素聚變為氦,佔據恆星整個生命週期的九成以上,後續的元素聚變則是指數級加速,並且越來越快。

氫元素聚變結束,氦元素開始大規模聚變,意味著恆星生命到了末期。

大質量恆星可以持續聚變,一直到最核心的矽元素開始聚變燃燒,產生鐵元素,聚變由釋放能量變成吸收能量,這個過程通常只有幾天或者幾個小時。

當產生的鐵元素質量超過臨界值,在強大的引力作用下就會向心塌縮,原子間電子簡併壓無法抗拒強大的引力,直徑近萬公里的鐵核心開始坍縮,在不到一秒鐘的時間內,迅速坍縮成一個直徑僅二十幾公里的中子星或者體積更小的黑洞。

急劇塌縮後,就會發生一次巨大的爆炸,在更高的能量密度下,恆星外圍瞬間完成無數次聚變反應,合成大量更重的元素,然後在爆炸衝擊的作用下向更遠處拋灑。

恆星聚變到鐵元素意味著生命的終結,所以宇宙中最普遍存在的金屬元素就是鐵,後續爆炸瞬間產生的元素,則是根據產生的難度和條件隨機分佈,數量越稀少的元素需要的合成條件越苛刻。

按照自然界的方式進行聚變合成,需要極高的溫度和壓力才能實現,也是難度最大的方式。

單個原子的合成對陳康健來說難度不大,需要的能量也不是很多,他用意念控制就可以完成,只是要大批次的製造,那就很麻煩了。

必須將聚變合成的步驟工程化,不需要他的意念參與也能自動進行,這就需要全新的思路和工藝設計。

原子核天然帶正電,兩個原子核之間有龐大庫倫斥力,即便不考慮原子核周圍電子雲影響,也很難靠近到一起。

巧妙的是,當原子核間距進入飛米的尺度,也就是百萬分之一奈米的距離後,在強核力的作用下,就會緊緊吸附到一起,發生聚變反應。

一千皮米等於一奈米,原子平均尺度在幾十到幾百皮米之間,約等於幾萬到幾十萬飛米,而原子核直徑也是飛米尺度,同一個分子兩個原子核之間也相隔幾萬到幾十萬個原子核的距離,各有各的領地,靠近一點就會被強大的斥力彈開。

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