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米諾夫斯基核反應(yīng)爐Q&A

2021-04-10 17:17 作者:Xeku-Eins  | 我要投稿

相比于以往的技術(shù)性的科普,這次比較簡短的回答幾個常被問到的點

1.Q:米諾夫斯基反應(yīng)爐(簡稱M爐)= 核反應(yīng)堆嗎?

A:M爐=熱核反應(yīng)爐((熱)核融合爐),而不是裂變堆,相比本世紀(jì)的核聚變設(shè)施,其約束高溫等離子體的方式不同,舊世紀(jì)的托卡馬克裝置采用的是磁約束等離子體而M爐采用的是IF約束等離子體。

2.Q:米諾夫斯基核反應(yīng)是冷聚變/常溫核聚變嗎?為什么能小型化?

A:不是,米諾夫斯基核反應(yīng)?仍然是熱核反應(yīng),只是利用米諾夫斯基粒子超結(jié)晶體則可以形成擬似原子,兩個原子核要接近至可以進(jìn)行核聚變所需要克服的靜電能量壁壘相比常規(guī)核聚變反應(yīng)更低,達(dá)到核聚變臨界狀態(tài)所需要的溫度相對常規(guī)的托卡馬克核反應(yīng)裝置溫度低(傳統(tǒng)核聚變核心超過1億攝氏度),但是仍然是超高溫,同時因為不再需要大型的磁約束裝置和防中子輻射屏障,可以做到小型化。

MI-11型熱核反應(yīng)爐

3.Q:如此高熱量如何解決要裝到MS上的問題?

A:I Field約束+真空隔熱+高性能的導(dǎo)熱體吸收集中在熱核反應(yīng)堆的廢熱,然后將其散布到整個MS的裝甲結(jié)構(gòu)中。當(dāng)采用該導(dǎo)熱系統(tǒng)時,MS的表面在戰(zhàn)斗中會發(fā)熱數(shù)百度,并且從戰(zhàn)斗中返回后必須在母艦內(nèi)部冷卻。(最后一部分來源于GundamCentury )

Tips:對于這種超高溫的核心的熱量如果只是散發(fā)掉未免有些浪費,

在一年戰(zhàn)爭開戰(zhàn)之前就有人研究過在大氣圈內(nèi)使用熱核火箭。當(dāng)然,原版熱核火箭即使不做任何改動也仍可以在大氣圈內(nèi)外使用。但是,這種引擎必須自備推進(jìn)劑,而為了產(chǎn)生推力則不得不噴射一定量的推進(jìn)劑,這就導(dǎo)致了燃料終會耗盡這個缺點。在大氣圈內(nèi),將空氣作為推進(jìn)劑來使用則更高效。換言之,就是通過進(jìn)氣口吸入空氣,然后再經(jīng)爐心加熱,最后將其高速噴射。擁有這個形態(tài)的熱核火箭被稱為熱核噴氣引擎。被聯(lián)邦軍作為RX-78 高達(dá)的逃生裝置使用的核心戰(zhàn)機(jī)在大氣圈內(nèi)外都可以運行,這是因為它搭載了熱核混合引擎,在外層空間使用自機(jī)存儲的推進(jìn)劑(這個系統(tǒng)也因其機(jī)能被稱作熱核噴氣火箭引擎或熱核噴氣火箭復(fù)合引擎)。

例如Dom系MS采用的“氣墊引擎”也是類似的原理,ZIMMAD社在將這個系統(tǒng)投入到實用化進(jìn)程中,還不得不面對一個問題。那就是爐心的高溫會引起引擎的蒸發(fā)的隱患??紤]裝到MS-09上的核融合爐的爐心可以產(chǎn)生近10萬度的高溫,僅憑吸入的空氣是無法完全吸收這股熱量的。因此,這個系統(tǒng)變成了空氣和液氫推進(jìn)劑雙元并用的混合形式。首先,爐心和熱核火箭引擎一樣,把推進(jìn)劑送入其中,變成約1萬度的等離子狀態(tài),再以此導(dǎo)熱到空氣并將其噴射(因此,MS-09的氣墊引擎從嚴(yán)格意義上來說,其實就是熱核混合引擎)。

藍(lán)色字體部分引自作者:Takanoの研 具體可見下文

4.Q:UC世紀(jì)中核融合爐也是通過“燒開水”取電嗎?

A:在UC世紀(jì)已經(jīng)發(fā)明了直接從M爐轉(zhuǎn)化能量的手段,OFF曾提到有一種名為“發(fā)電機(jī)”的裝置把從熱核反應(yīng)堆獲得的能量轉(zhuǎn)換為電能。嚴(yán)格來說,“發(fā)電機(jī)”是熱核反應(yīng)堆的一部分。 將核反應(yīng)堆本身稱為“發(fā)電機(jī)”是錯誤的,至于具體怎么轉(zhuǎn)換,一說有個名為“核融合ジェネレーター”(融合發(fā)生器)的裝置,原理是米諾夫斯基熱核反應(yīng)堆本身利用I場超晶格將能量轉(zhuǎn)化為電能(來源《週刊ガンダム?ファクトファイル》第58號)

不過最直觀的例子應(yīng)該是是扎古的流體脈沖系統(tǒng)

?流體脈沖系統(tǒng)為吉翁系MS的主流驅(qū)動系統(tǒng)。其將核融合爐產(chǎn)生的能量通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成脈沖狀的壓力,以極超音速通過數(shù)千根流體管道驅(qū)動關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)汽缸。流體管道極其細(xì)微,可以說是MS的肌肉纖維。因為不用把核融合爐的能量轉(zhuǎn)化為電能,所以能減少能量損耗。由此,流體脈沖系統(tǒng)與使用電磁力的電動機(jī)相比,能夠提高每體積扭矩的發(fā)生率。

①核融合爐產(chǎn)生能量

? 不將核融合爐產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換成電力,而是傳送給脈沖轉(zhuǎn)換器。

②產(chǎn)生脈沖壓力

? 通過脈沖轉(zhuǎn)換器,將能量轉(zhuǎn)換成脈沖狀的壓力,傳送給動力管道。

③壓力通過動力管道傳遞

? 脈沖狀的壓力通過設(shè)置在動力管內(nèi)的數(shù)千根微細(xì)管道(液體管)傳遞,傳遞速度為極超音速。

④關(guān)節(jié)部驅(qū)動

? 通過動力管道傳遞的壓力到達(dá)關(guān)節(jié)驅(qū)動用的旋轉(zhuǎn)汽缸,使關(guān)節(jié)活動。

綠色字體部分引自作者:MSZ-006-3?詳細(xì)內(nèi)容可見下文

5.Q:M爐被擊中到底會不會爆炸?

A:直接擊中確實會爆炸但并不等同于氫彈聚變爆炸那種核聚變爆炸,而可以理解為類似托卡馬克在運行的時候外面的磁約束裝置突然失效了然后里面1億度的等離子體膨脹開四處飛散的那種場景,因為內(nèi)部的等離子體在聚變反應(yīng)時是超高溫超高壓狀態(tài),約束裝置失效后失去壓力限制劇烈膨脹成球形。雖然威力和氫彈不可相提并論,但是接近億度的等離子體融化殖民衛(wèi)星外壁也綽綽有余了。

不過也有說法是這種爆炸有類似三相彈的威力(?MS SAGA 第4卷)

這么理解的話,《漫游AE》中AE方面對M爐的描述雖然大體上是準(zhǔn)確的,但是也有避重就輕的嫌疑,畢竟即使M爐外殼強(qiáng)度極高也無法抵御米加粒子的直接融穿,誘爆M爐是有可行性的,擊中M爐會導(dǎo)致更劇烈的爆炸后也是事實(下面是原文)

“直到現(xiàn)在還有很多人分不清核融合爐與核分裂爐的區(qū)別。我們公司的融合爐從理論上講是絕對不會失控的,因為它無法發(fā)生事故。只要停止能量供應(yīng),融合反應(yīng)很快也會跟著停止。就這么簡單。其實就連家用熒光燈的燈管里都有高達(dá)一萬度的等離子體存在,我實在很難理解大眾為什么會把核融合爐看成如此危險的東西。”

“MS的融合爐與核輻射其實沒什么關(guān)系。以氦3為原料進(jìn)行D+3He反應(yīng)的米諾夫斯基型融合爐不會產(chǎn)生對人體有害的中子,也不用擔(dān)心真空容器會泄露核輻射能量。沒有注入燃料點燃的全新融合爐在安全性上就跟普通的汽油內(nèi)燃機(jī)幾乎沒有區(qū)別。雖然在戰(zhàn)斗時中彈的MS的確會發(fā)生猛烈的爆炸,但那都是在燃料罐里的噴射劑引起的。實際上在被擊毀的MS殘骸中,保存最完好的部件就是強(qiáng)度極高并且耐高溫核融合爐。”

注意“之前有一部以一年戰(zhàn)爭中亞洲戰(zhàn)線為背景的傳奇電影,將MS描寫成‘ 會走路的核彈’,簡直是胡說八道。有一個歇斯底里的反核組織在看了那部電影之后不斷提出抗議,給我們添了不少麻煩。”這個描述中的傳奇電影并不是指《08MS小隊》,也無法作為《08MS小隊》是劇中劇的證據(jù),請務(wù)必辨別這個流傳很廣的誤傳。

0079中就有RX-78擊中扎古的反應(yīng)爐(引擎)爆炸導(dǎo)致殖民地外殼被擊穿的描述

在RE0096的第三話3分40秒處,因為NZ-666的Funnel收殖民地離心重力的影響導(dǎo)致射擊偏差擊中里謝爾的M爐導(dǎo)致爆炸



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