第十七章 山寨也是一門技術活(中)(第2/3頁)

但問題是,在一個最關鍵的環節上,中國的山寨科研攻關團隊卻遇到了無法克服的困難。

“……簡單來說,就是你們目前的研究工作遇到瓶頸,憑借現有技術水平無法合成出托尼·史塔克的新型方舟反應堆之中,那種用來代替鈀板的,在原本的元素周期表上不存在的,據說是清潔無汙染的新元素,所以希望我們想辦法跟鋼鐵俠接觸一下,獲得使用鈀的老式方舟反應堆技術?”

王秋困惑地眨了眨眼睛,“……可是,為什麽需要的是使用鈀的老式方舟反應堆技術,而不是生產新元素的辦法?使用鈀的話不是有中毒的危險嗎?就像《鋼鐵俠2》電影裏那樣?”

“……唉,生產新元素的辦法,乃是如今史塔克工業集團的看家法寶、吃飯本錢,怎麽可能拿出來賣給外人?而且,跟現代核裂變反應堆裏的鈾和鈈相比,那點兒鈀算得了什麽呀?毒性還抵不上美國佬的一發貧鈾彈呢!事實上,除了托尼·史塔克之外,其他還有誰會那麽作死地把方舟反應堆放進身體裏?”

那位前來向王秋通報情況,眼圈嚴重浮腫的研究員,一臉有氣無力地嘆息著說道,“……但這種新元素到底該怎麽合成,我們可是連一點頭緒都沒有啊!此外我們也承擔不起大量生產新元素的可怕成本……”

……

自從俄國的門捷列夫在十九世紀發現元素周期表以來,元素周期表之中當時還沒有發現的元素,後來陸續都被人們發現了。隨著第九十二號元素鈾的發現,地球上自然存在的元素基本都已經被搜集齊全。後來的科學家如果還想要有新的發現,就只能根據這個表的規律,“制造”出自然界中原本不存在的新元素。

在元素周期表上,第九十二號元素鈾之後那些“居民”的特點,就是它們大都非常不穩定,大都是些很容易發生衰變的“居民”。它們在自然界並不存在,準確地說,是在地球上沒有發現它們,或者說它們占在“房間”裏的時間非常非常短,有個別甚至是“一眨眼不到的功夫”就變成另一種元素而“溜”走了!

因此,從鈾之後的第93號到118號元素,除鎿(Np)、鈈(Pu)和鐦(Cf)在地球上有極微量存在外,其它都是至今在地球上未能被發現的元素,只能通過人為創造條件來發現或者說制造它們。

那麽,人類要如何制造一種自然界不存在的新元素呢?首先得精心選擇兩種元素,其原子數總和要和新元素的原子數相當。然後把它們放進粒子加速器。讓它們的原子核相互以一個非常高的速度加速撞擊。其中有些就被撞得粉碎了,但也會有些粒子會黏在一起,“合成”為一個新的核。這就是一個新元素的誕生。

以德國重離子研究中心GSI的合成112號元素(Cn)的實驗為例,科學家把原子序數為30的鋅原子設法變成離子,讓它們成束,然後把它們注入GSI的120米長的粒子加速器內,沿直線方向加速到差不多接近“1/10光速”的速度,直接撞擊在原子序數為82的鉛制成薄靶上。兩個原子高速碰撞的結果是多數都被粉碎了,但還有少量融合在一起形成新的原子,那就是原子序數為30+82=112的112號元素Cn。

依靠這種生產新元素的方法,科學家們終於在2015年底,填滿了從1到118的元素周期表序列全部空格,目前正雄心勃勃地試圖合成後面那些更重的新元素——看上去似乎一切都不成問題了,但麻煩的是,你知道一台能夠合成新元素的大型回旋粒子加速器,其造價高達多少個億的美金嗎?

人類歷史上最早的第一台回旋粒子加速器,其的直徑只有十二厘米,小到可以用手提起來。要制造這樣的機器,需要一根被抽成真空的電子束管,磁鐵可以被用來彎曲帶電粒子束,射頻振蕩器或射頻共振腔則是用來加速粒子。但問題是,這樣小的加速器無法讓粒子達到足夠的速度,遠遠不足以生產出新元素。

目前各國科研機構使用的回旋粒子加速器,通常都是大型和巨型的,其成本至少相當於修建一座教堂。舉例而言,歐洲大型強子對撞機是現在世界上規模最大、能量最高的回旋粒子加速器,位於法國和瑞士的邊境,英文名稱為LHC(LargeHadronCollider)。它是一個圓形加速器,深埋於地下100米,其環狀隧道全長二十七公裏,因此走完全程要花4個多小時。而配套的各種試驗儀器,也是輕則數千噸,重則上萬噸,全部金屬用量加起來超過一艘大和號戰列艦。如果置身其中,簡直會讓人聯想起科幻片中的星艦引擎。

這麽一個大家夥,其造價自然不菲,光是全部的建設成本就高達一百多億美元,而每年的維護運行費用,也在十億美元以上。開動起來的耗電量更是堪比一座城市!瑞士日內瓦大區百分之十以上的電力都是它消耗的。還嬌氣得要死,動不動就出個故障,有一次冷卻系統出了個毛病,就被迫停機整修了好幾個月。