反散射反應(yīng)堆能起作用嗎?
熟悉"Star-Trek"系列的明星企業(yè),應(yīng)該使用一種名為warp drive的令人難以置信的技術(shù),warp drive是一種復雜的電源,其核心具有反模式。Antimatter據(jù)說可以產(chǎn)生船舶'機組人員需要在galaxy周圍扭曲并進行冒險的所有能量。當然,這樣的發(fā)電廠是科幻小說的作品。
然而,這似乎是非常有用的,人們經(jīng)常想知道一個涉及反物質(zhì)的概念是否可以用來為航天器提供動力。事實證明,科學是相當健全的,但有些障礙肯定會阻礙將這樣一個夢想電源變成可用的現(xiàn)實。
什么是反模式?
企業(yè)的來源'功率是物理預(yù)測的簡單反應(yīng)。物質(zhì)是恒星,行星和我們的物質(zhì)。它由電子,質(zhì)子和中子組成。
反模式與物質(zhì)相反,一種"鏡像"物質(zhì)。它由分別是各種物質(zhì)構(gòu)建塊的反粒子的粒子組成,例如正電子(電子反粒子)和反質(zhì)子(質(zhì)子反粒子)。這些反粒子在大多數(shù)方面與他們的常規(guī)物質(zhì)相同,只是它們的收費相反。如果它們可以與某種腔室中的常規(guī)物質(zhì)顆粒結(jié)合在一起,結(jié)果將是能量的巨大釋放。從理論上講,這種能量可以為星船提供動力。
如何創(chuàng)建反模式?
大自然確實會產(chǎn)生反粒子,而不僅僅是大量的。反粒子是在自然發(fā)生的過程中以及通過實驗手段產(chǎn)生的,例如在高能碰撞中的大粒子加速器中。最近的研究發(fā)現(xiàn)算盤小知識,反散射是在風暴云之上自然產(chǎn)生的,這是它在地球和我國自然產(chǎn)生的第一種手段ts氣氛。
否則,需要大量的熱量和能量來產(chǎn)生反散射,例如在超新星期間或在主序星(例如太陽)內(nèi)。我們幾乎無法模仿那些大規(guī)模的融合植物。
反模式發(fā)電廠如何工作
從理論上講,物質(zhì)及其反物質(zhì)等價物被聚集在一起,顧名思義,立即相互湮滅,釋放能量。如何構(gòu)建這樣的發(fā)電廠?
首先,由于涉及大量的能量,它必須非常精心建造。通過磁場將反圖案與正常物質(zhì)分開包含,以便不會發(fā)生意外的反應(yīng)。然后以與核反應(yīng)堆從裂變反應(yīng)中捕獲消耗的熱能和光能大致相同的方式提取能量。
物質(zhì)反散射反應(yīng)器在產(chǎn)生能量方面比聚變(下一個**反應(yīng)機制)更有效數(shù)量級。然而,仍然不可能完全捕獲物質(zhì)反模式事件釋放的能量。大量的輸出被中性粒子帶走,幾乎無質(zhì)量的粒子與物質(zhì)相互作用非常弱,以至于至少為了提取能量,它們幾乎不可能捕獲。
反模式技術(shù)的問題
關(guān)于獲取能量的擔憂與獲得足夠的反模式來完成工作的任務(wù)一樣重要。首先,我們需要有足夠的反模式。這是主要的困難:獲得大量的反模式來維持反應(yīng)堆。雖然科學家們已經(jīng)創(chuàng)造了少量的反物質(zhì),包括正電子,反質(zhì)子,反氫原子,甚至一些反氦原子,但它們已經(jīng)有足夠的數(shù)量來驅(qū)動任何東西。
如果工程師是為了收集所有人為創(chuàng)造的反散射劑,當與正常物質(zhì)結(jié)合時,幾乎不足以照亮標準燈泡超過幾分鐘。
此外,成本將非常高。粒子加速器運行昂貴,即使在碰撞中產(chǎn)生少量反粒子。在**的情況下,生產(chǎn)1克正電子的成本約為250億美元。CERN的研究人員指出,生產(chǎn)一克反物質(zhì)需要花費1000億美元和1000億年的加速器才能生產(chǎn)出來。
顯然,至少在目前可用的技術(shù)中,反模式的常規(guī)制造并沒有'看起來很有希望,這使得星形星暫時無法到達。然而,美國國家航空航天局正在尋找捕捉自然產(chǎn)生的反散射體的方法,這可能是一種很有前途的方式來為航天船在galaxy旅行時提供動力。
搜索反模式
科學家在哪里會尋找足夠的反模式來做到這一點?Van Allen輻射帶圍繞地球的帶電粒子的甜甜圈形區(qū)域含有大量的反粒子。這些是由于來自太陽的非常高能帶電粒子與地球'磁場相互作用而產(chǎn)生的。因此,有可能捕獲這種反模式并將其保存在磁場中"瓶子"直到船舶可以使用它進行推進。
此外,隨著最近在風暴云之上發(fā)現(xiàn)反模式創(chuàng)建,可以捕獲這些粒子中的一些用于我們的用途。然而,由于反應(yīng)發(fā)生在我們的大氣中,反物質(zhì)將不可避免地與正常物質(zhì)相互作用并湮滅,可能在我們有機會捕捉它之前。
所以,雖然它仍然相當昂貴,而且捕獲技術(shù)仍在研究中,但有一天可能會發(fā)展一種可以從我們周圍的空間收集反散射劑的技術(shù),其成本低于地球上的人工創(chuàng)造。
反散射反應(yīng)堆的未來
隨著技術(shù)的進步,我們開始更好地理解反模式是如何產(chǎn)生的,科學家們可以開始開發(fā)捕捉自然產(chǎn)生的難以捉摸的粒子的方法。因此,我們有朝一日可以獲得像科幻小說中描述的能源,這并非不可能。
-由Carolyn Collins Petersen編輯和更新