土球人类已经能在实验室里制备金属氢,不过暂时没有第二家实验室完成实验,只能说疑似有制备出来,储存运输、武器化什么的都遥遥无期。
不过作为电池、炸弹,金属氢却是极有前途的。
章鱼提供的资料,有两种关于金属氢炸弹所需的材料,分别是固氢合金,裂压合金。
两种材料严格来说都不算金属,是金属和金属形成的特殊化合物。
固氢合金效果只有一个,能够让液态氢在更低的压力下形成金属氢,作用类似于在过冷水里加入结晶所需的灰尘使其结冰。否则维持着几百万大气压的容器,这种玩意怎么可能放在古代大气内环境里运输,作死啊。
裂压合金则是一种压力越大越致密的材料,它做的容器十分特殊,最开始的时候液态氢会直接渗入,随系统加压很快就会密闭,然后用渗透工艺技术进一步增加容器内壁厚度,继续给内部增压,可以说这东西才是金属氢进入规模应用与运输的最大功臣。
固氢材料和裂压合金,都是金属氢应用中的材料大类,分为很多种,章鱼提供的只是古代技术下花费一定代价可以造出来的,还有很多必须在太空里加工的就没必要提供了,
技术程度越低,危险程度也相对会更高,可这部分就要分情况看了。
章鱼的历史书里,他所提供的这个组合一共出现八起重大事故,其中有五个是直接爆炸,爆炸中的两件是原料爆炸,三件是金属氢爆炸。
凡事都分两面,到第八起重大事故导致商人们不得不下狠心换代技术之前,该组合一共生产了超过二十亿吨金属氢,既平均每生产两亿五千万吨金属氢,才会有一次重大事故。
人力操作会提高事故发生率,但也并不是一定会发生,而且概率这东西不经过时间考验,终究只是个数字。相信只要足够谨慎,在大家放松警惕前安全生产几年问题不大。
另外,以土球对怪兽的局面看,如果一定时期内不能拿出核弹替代品,那也根本无需考虑事故问题了,文明都会全灭掉。
为什么需要核弹替代品呢?
因为供应链。
像土球这样一个行星几百个国家的类型,核材料资源的分布不可能恰恰好。随着怪兽打击增加,各种产业链断线,核材料也无法幸免,以行星级文明的水准,并不是他们想死守哪里就一定守得住的,想拿人命填,那也得看装备补充、饮食等后勤能力能不能保障。
章鱼所在的世界,后移民时代文明出现很多分支,行星级分支早已经经历过各种各样的灭绝,包括但不限于地磁消失、生化危机、温度剧变等。
核材料很快枯竭的当然也有,金属氢作为一种裂变与聚变之间的替代性能源,当时在那些地方都是特别热门的发展方向。
金属氢的生产过程中只需要水,或者用水汽也可以替代原料中的用水消耗,生产条件并不苛刻。
从技术到实用的速度出发,爆炸物也无疑会更快,就如同炸药到子弹、核爆到核电、氢弹到可控聚变等一样,技术水平不够武器化,就直接把爆炸当成武器,有导弹体系支持,效果相差不大。
氢气的密度很低,标压下每立方米不到九十克,仅仅是金属氢升华气化产生的压力,就足以让它成为超级武器,在有氧大气环境下它更是可以附加各种奇奇怪怪的加成,包括爆炸、大面积冰冻、高致密冲击波等等。
用于打怪兽,它最大的缺点就是没有办法释放强度达到分解一切分子的伽马波,但除此之外,单纯物理打击威力与裂变核弹相比,并不差什么,而且环保。
为了能让新武器尽快登上舞台,章鱼还在两份材料资料的后面,加了一段金属氢发展概述。
一套技术就生产了几十亿吨的金属氢,无疑有着看似广阔的前景,至少对于有氧大气内是这样的。
氢气的热值非常高,达到煤炭的四到五倍,燃烧只产出纯净水,所以哪怕仅仅是高压氢气,都具有堪比天然气的实用价值。液态或固态金属氢实际就是金属,哪怕密度再低,每立方米也要按吨计算,由于压力非常大,其泄压过程产生的动能都超过直接燃烧,放出来再烧一遍,就获得了数倍的能量。
电力方面的应用,与当作燃料的情况差不多。
千万别信古代那些吹水的预测,金属氢的确是常温超导体,可它存在的环境就不可能作为什么超导体应用,它最大的问题在于无法以金属态存留在常压下,电力怎么进出超高压环境都成问题,高压壁也用超导体?那还要金属氢超什么导?
金属氢的后续技术方向其实是作为一种易塑模具参与低温加工,这是一整套在超高压环境下进行材料加工的体系。缺点也类似超导困境,超高压环境下的工件不论用什么方法进出,都涉及多道加压、泄压,泄压实际就卸掉了能量甚至物质,必须把工厂规模做得足够大,一次投入与取出足够数量的原料和工件,才能体会到这种加工方式的各种优点。
但越大的超高压容器越难造,其产能极限是可以预见的,前途与积木式工厂相距甚远。
它还有能量武器分支等方向。
资料的最后有一小段注解:金属氢归根结底是以人力压缩能量的结果,相比那些以损失质量为代价换取能量的手段,金属氢前方的路大约只有三米这么远。当然我们还能期待有一天,人类掌握直接用氕在有限空间里稳定核聚变的技术,那时金属氢所蕴含的能量,便不止是眼前这些。
人类的聚变技术,使用的原料都是氘氚、氦三等各种化合物,这方面章鱼所处的时代也没有进化太多,除非不考虑输入能量和输出能量的比例,倒是勉强能聚变些别的东西。
直接用氕进行核聚变是恒星的力量,如果能做到,戴森球也会黯然失色,因为恒星除了能用氕进行核聚变,再进半步它还能直接把碳聚变成铁。
真到了以碳聚铁能量受益仍大于开支的地步,便可以自大的说一句:宇宙热寂的时间表,人类说了算!
吹了一大通,事情还是要一点点做。
从外星人(未来人)那里套到情报的c国科学院瞬间就获得一笔拨款,展开前期研究。
材料学从来都不神秘,它与穷举法有着无数相似之处,科学发展到今天,也只是能够在有模糊方向的前提下,进行小范围穷举而已。
外星人提供的材料,看到包含有合成条件、顺序的详细资料之后,合成出来一点都不难。
固氢合金与现在的某些电池用固氢材料有相似之处,效果却十分离奇。
科学家用装有少量固氢合金的容器做氢气液化实验,发现它在零下241度,常压下就会导致氢气液化。而在标准组,该温度需要超过11个大气压才能实现氢气液化。
因为氢气本身不愿意在该条件下液化,容器里的液态氢在沸腾中增加,达到某个量后实现平衡。经过几次实验,便证明最终达到沸腾平衡的液态氢总量,和固氢合金重量呈正比。
变量为固氢合金的完整度,一个柱形合金和多个小柱体相比,表面积更小,但固氢量却更大。
继续实验,全部用单一柱形合金,结果证明液态氢总量和合金质量是个固定比例!
裂压合金的实验比较头疼,这东西越加压,强度越高,把实验室设备造坏了一台,都没测出当前的全部数据。
按理说,这个特性难道不能用来造高强度材料吗?
外星材料就这么离谱,不能!
裂压合金在没有内外压力时,内部应力释放,会逐渐恢复初始状态,过程画出来并不是直线,随着内力释放变化会越来越缓慢。观察人员闲的蛋疼算了算,大概要两百年才能彻底恢复初始状态。
最后两种材料结合的金属氢生成实验,上面十分重视,直接清空了一个无人区的实验室,空运人和设备过去做实验。
两种专为制造金属氢诞生的材料,让实验顺利到不可思议,两天后,制造出一颗总重量三公斤的球形物。
直到把东西做出来,作死的做了个离心实验证明内部的确是固态金属,专家们都没搞明白过程中到底发生了什么他们不知道的变化。但有一点可以确认,内部压力远没有百万大气压那么高,最多“只有”几万。
实验成品按资料上说的,塑形时,留了个小凹坑,它是成品金属氢的泄压点,引爆它力量也从这里进去。
结果没想到后面的事情更离奇。
试爆了两次,居然没把球炸开!
没炸开还算了,第二次球从被各种检测仪器瞄准的固定件上被炸飞了,为避免极危物品被别人挖走,临时调了一个团的兵来帮忙找。
大家一合计,干脆别瞎搞了,去问外星人。
章鱼配合得很,最简单的答案是电炉,如果要精确到毫秒的爆炸就用大功率激光。
不考虑反复利用,短时间内释放高能激光的技术门槛不算高,联系专门的研究所,弄了几台激光器来。
但可能是大家还不太习惯跟外星人打交道,误会了别人对大功率的定义,结果一激光杵下去,延时足足100秒才发生爆炸。
爆炸威力倒是没让人失望,包括壳子一起三公斤的球,爆炸威力接近半吨tnt。这还是单纯压力爆炸带动冲击波的结果,如果能进一步想办法在压力引爆的同时引爆氢,威力还要上好几个数量级,似乎随便就能达到数千吨当量。
不过大家也开始明白章鱼说的大功率是什么意思了,大概是要把球体和内部的金属氢一起贯穿,才能瞬间爆炸。
将其武器化的问题还是不少,但有外星人帮忙,至少比之前更有希望对抗怪兽,而且炸弹很容易空运,说不定会比电磁武器更早参加实战。