“提純水和分解氫氣的負擔越來越重了,一個禮拜要耽誤我一兩天。”
這是一天的分解氫氣工作後,天明發出的抱怨。
“核能雖然有一定的風險,但我實在不能這麼無休止的分解氫氣下去了。”
必須開發核能!
……
核能有兩種,一種是裂變核能,另一種是聚變核能。
裂變類型的核能,主要以鈾、鈈以及它們的同位素組成,這些核材料,不是一種穩定的物質,它們會隨著時間的延長,發生衰變,釋放出中子,變成兩種或兩種以上的其他物質,並釋放出大量能量。
自然界中,所有相對原子質量較高的物質,都有向下衰變的可能,最後衰變成較為穩定的元素。
而鈾和鈈這兩種元素,衰變的速度比較塊,比較明顯而已。
鈾和鈈的純度較高時,會發生鏈式反應:即裂變的原子核,會向外散發多餘中子,最後引發另一個原子核的裂變,一傳二、二傳四、四傳至無窮……然後,威力巨大的原子彈爆炸了。
原子彈爆炸的過程中,會釋放大量的熱和有害輻射,還會產生放射性塵埃,受到輻射傷害的生物,隻要超過一定的劑量,基因發生改變,基本逃脫不了患上各種癌症的風險。
聚變類型的核能,主要是由重氫元素組成,氘、氚,氦3元素等,都是可以用作聚變反應的核材料。
聚變材料不會衰變,沒有輻射危害,清潔、衛生。而且聚變材料發生聚變反應後,產生的能量,比裂變反應大的多:1公斤聚變材料聚變後釋放的能量,大概是1公斤裂變材料的10倍。
另外,氘元素在海水中的儲量巨大,幾乎到了用之不竭的地步。
地球的海水中,每一升海水,含有氘0.03g,釋放出的能量,等於300升汽油燃燒後釋放的熱量……水的能量密度,遠遠比汽油高。
天明不知道藍水星的海水中,氘的含量是多少?但肯定不會太少。
裂變反應,已經被地球人所掌控,並建造出了一座座的核電站,發出的電力,約等於總發電量的15%。
而聚變反應,至少要在數百萬度的高溫環境下才能觸發,且反應極其猛烈,不易掌控,它可以以氫彈爆炸的形式瞬間發生,但不能像裂變反應那樣,通過改變核反應堆中核燃料棒的數量,就能調節控製。
要做到可控核聚變,製造出“人造太陽”,以人類的科技發展水平,至少還要等20年。
天明目前想利用的核能,當然是實現難度更低一點的裂變核能。
不過,根據幾名能源專家的設想,人造太陽裝置,貌似天明也有辦法製造出來,但要製造出的那套設備實在太複雜了,且體積龐大,天明不想在這上麵浪費太多的時間。
裂變核能的發電裝置,則簡單一些,幾天時間就能搞定了。
不過,天明也有一些顧慮。
那就是核輻射。
如何才能最大限度的減少和避免核輻射。
甚至,最好做到沒有核輻射。
安全第一,天明可不想弄出一個像福島那樣的不定時炸彈出來,最後把自己給害了。
“老板,放射性射線,是核材料發生衰變時,產生新物質的過程中,電子能級躍遷產生的,幾乎無法避免。除非你製造出不會發生衰變的核材料出來。再在某種條件下,引發這種材料發生衰變,這樣,至少能在搬運核材料的過程中,避免這種危害。”專家馬玉琛道。
“對啊,造出一種全新的、安全的核材料出來不就行了,我回去想想辦法。”
回到小藍星號上,在自己溫暖的房間內,天明摸索了七天,終於將一種全新的核材料製造了出來。
該核材料的“創造”過程,可謂曲折。
首先,天明發現了鈾元素的衰變原理:它的原子核由非常多的中子與質子構成,原子量相當高,達到了238,但是非常不穩定,隨時有分裂成兩個以上原子核的趨勢,隻是由於“閘門”的阻止,才沒有馬上衰變。
而這個“閘門”,就成了天明重點研究的目標,並做了數百次實驗,與普通的鐵、氦、氮、金等元素進行對比後,終於弄懂了其原理。
所有原子核內的“閘門”,其實就是中子與中子的構造。
一般而言,原子核內的質子,是帶正電的,與其他同樣帶正電的質子,有同性相斥的反應,這也就導致,原子核內的質子越多,相互間的斥力越大,發生裂變的可能性,也就越大。
中子是不帶電的,它有一項神奇的能力:它能將多個質子聚集到原子核中,並保持一種穩定的狀態,起到了很好的“閘門”作用。
原子核中的質子數量多了,中子需要起到的“閘門”作用就越大。這也就導致一個結果,原子序數越高的元素,原子量越大,保持著一個幾乎同時遞增的規律。