[ ⑨ ] 雜談夢幻的能源：核融合(三)常溫核融合

[momijichan (椛ちゃん)]

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Tony Stark在山洞裡做出來的小型弧型反應爐其實就是一個常溫核融合反應裝置。
隔壁棚的相良宗介開的ARX8 Laevatien用的也是常溫鈀核融合反應爐。
而在幻想鄉，靈夢則用如此先進的能源拿去：煮．火．鍋！
也許以上兩個人看到這鍋火鍋會流淚吧？

> 鋼彈中的米粒核融爐應該不算是常溫反應爐，不過米粒本身就是個空想的東西了。

※ 常溫核融合在英文維基上被標註為爭議項目。

　　西元1989年，一項震驚的說法震撼了整個學術界：常溫核融合在實驗中被發現了！
詳情可看「#1Cm4TriS (Touhou) [ptt.cc] [ ⑨ ] 阿空的科學教室 2」藍大人寫的文章，
雖然後來被認為只是一個天一般大的誤會，不過常溫核融合(Cold Fusion/冷核聚變)這個
名詞已經深植在人們心中，也影響了後人的創作。

　　核融合最大的問題就是前一篇所提到的三個條件，尤其是第一個條件所代表的意義：
　　
　　要有足夠的能量(溫度)才能跨越電磁斥力的障礙達成核融合。

　　而常溫鈀融合實驗除了實驗結果難以重現之外，缺乏理論的支持也是它失敗的原因，
況且由於核反應的產物是固定的，在後來的重現實驗都難以完整的檢驗出反應的產物，
最後常溫鈀核融合這個東西變成了幻想，被超越常識的早苗拿來使用。

> 所以，就算是常溫核融合裝置也會產生輻射線，綠巨人浩克就是被伽瑪射線照出來的，
> 而天天戴著核反應裝置的東尼社長和用核融合煮火鍋的靈夢也有可能變成浩克喔！
※ 補充：鈀是種跟白金類似的安定金屬，實際上要讓社長中毒這麼深又這麼快有點難。

　　不過你以為人們就對常溫核融合放棄希望了嗎？那怎麼可能！以下將介紹很有可能
達成的常溫核融合裝置。

焦電核融合(Pyroelectric fusion/熱釋電核融合)

　　西元2005年，UCLA的的研發團隊改良了焦電晶體，使其在桌面大小的裝置裡完成了
一個小型的粒子加速器，藉由焦電晶體產生的強大電場加速氘與氚發生碰撞發生核融合，
不過很可惜這個裝置的目的並不是為了創造造福人類的能源，而是做為一個小型的中子
發生裝置，其本身產生的能量也小於裝置所需的能量。

※ 由於中文網頁幾乎沒什麼介紹這個名詞，「焦電」這個詞是由日文維基所引用。

μ介子催化核融合(Muon-catalyzed fusion)

　　μ介子是一種類似電子但不穩定的亞原子粒子，比電子重了207倍，μ介子核融合
理論在約1950年代被提出，假如用此種粒子取代電子，原子核間的距離將接近207倍，
大大降低了核融合的門檻，不過由於μ介子平均約2.2微秒(10^-6秒)就發生衰變，並且
也缺少一個經濟的方式大量生產μ介子，雖然成功機機會較高，卻有很長的路必需走。

氣泡核融合(Bubble fusion)
　　在講氣泡核融合時，首先要提到聲光現象，聲光現象最有名的就是蝦光現象。

來看是哪隻蝦子那麼厲害！
http://www.youtube.com/watch?v=XC6I8iPiHT8

　　聲光現象，主要是流體中一個微小的氣泡在足夠大的聲音介入下會導致氣泡崩潰，在
氣泡崩潰的同時會壓縮氣泡內的空氣導致溫度上升，理論溫度有可能達到太陽中心等級的
千萬度以上。影片中的蝦子叫作卡搭蝦(俗稱槍蝦)，在他的螫閉合的瞬間會產生一道高速
水流，引發氣穴現象產生一低壓氣泡，當氣泡崩潰時會產生200分貝的音量，足夠震死
魚蝦或打破玻璃。由於氣泡崩潰的瞬間內部氣體達到了4600度左右而會發光，不過時間
實在太短了，其實肉眼跟本不可能查覺。

　　氣泡核融合就建立在這種理論上，西元2002年發表的論文中，美國科學家Taleyarkhan
利用將氫全部置換成氘的丙酮做為基底的流體，並以中子源製造空泡，再加以外加的聲源
使氣泡崩潰，Taleyarkhan宣稱在實驗之後氚的濃度上升了，這證明了有核融合現象的發生
，不過因為後面其它科學家無法有效的複製其實驗結果，並且指出其實驗中使用的中子源
可能干擾了實驗，Taleyarkhan面臨了來自學術界巨大的壓力，2008年他被剝奪了在Purdue
大學中的指導教授資格，至少三年內無法收學生。雖然有少部份的人(包含他的學生)曾經
提出無中子源的氣泡核融合實驗報告，不過並未受過重視。

> 該說是一個悲傷的故事嗎？早苗說得沒錯，在學術領域中宣稱實現了常溫核融合的
> 科學家，最後都沒有達成人類的希望，有人還受到了打壓，不過其實相關的研究並沒有
> 因而被中斷，人們其實還是對著這個領域抱持著希望的。

本系列到此結束，感謝各位的收看囉！

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推 makoto888:常溫核融合讓我想起一部電影，叫神鬼什麼的
推 IbukiPumpkin:這系列看下來...原Po該不會是藍大人學弟吧(￣ー￣；)
推 Becuzlove:好奇怪 就算某人的學說不是完全正確，有必要打壓人嗎= =
推 AkiMinoriko:學術界又稱邪術界
→ momijichan:其實主要原因是因為Taleyarkhan因為這個實驗被邀去當教
→ momijichan:授，結果也因為這個實驗被人控訴而被拔資格
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作者: kirimaru73 (霧丸) 看板: Touhou
標題: Re: [ ⑨ ] 雜談夢幻的能源：核融合(三)常溫核融合
時間: Wed Jan 26 22:36:30 2011

※ 引述《momijichan (椛ちゃん)》之銘言：
> 該說是一個悲傷的故事嗎？早苗說得沒錯，在學術領域中宣稱實現了常溫核融合的
> 科學家，最後都沒有達成人類的希望，有人還受到了打壓，不過其實相關的研究並沒有
> 因而被中斷，人們其實還是對著這個領域抱持著希望的。

推 Becuzlove:好奇怪 就算某人的學說不是完全正確，有必要打壓人嗎= =
推 AkiMinoriko:學術界又稱邪術界
→ momijichan:其實主要原因是因為Taleyarkhan因為這個實驗被邀去當教
→ momijichan:授，結果也因為這個實驗被人控訴而被拔資格
補充一個小故事
畢達哥拉斯，大家都應該認識吧，提出畢氏定理的偉大數學家。
而當時的數學界只認識到有理數，也就是整數和由整數組成的分數。

矛盾的是，由於畢氏定理牽扯到平方，因此除了像3,4,5或5,12,13這種組合。
大部分的直角三角形都會牽扯到無理數的邊長。
畢達哥拉斯的一位學生，希帕索斯，很快就發現了1,1,√2這種組合。
當然當時根號是不存在的，但希帕索斯仍然發現了這樣一個奇怪的數字。
更進一步的，他還漂亮地用數學證明了這個數不可能屬於有理數。

這個推論引發了畢達哥拉斯的不滿，因為當時的學界相信有理數能解釋一切數學。
這是足以成為他們信念的一項堅定觀念，希帕索斯的發現無疑地推翻了這個信念。

但是，畢達哥拉斯找不到任何方法來證明希帕索斯是錯誤的，實際上也不可能做到。
在無計可施的情況下，他只能以學派的力量要求希帕索斯不能洩漏此一發現。

然而，紙包不住火，希帕索斯仍然無意間向人透露了這個發現。
為了維護學派的信念和尊嚴，畢達哥拉斯於是下令：將希帕索斯淹死。

雖然歷史上不乏以學術挑戰宗教，而遭到殺身之禍的勇敢學者們。
但只因為一個無理數就被自己人處死，希帕索斯可稱為是最悲情的一位了。

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推 pairslipper:想當初這個故事讓我到現在只認識商高XD
→ pairslipper:畢達哥拉斯是什麼？能吃嗎？(笑)
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