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为什么不用反物质反应堆?
因为黑洞反应堆相较于同样100%质能转化的反物质反应堆来说相对安全,黑洞反应堆体积要比反物质反应堆大得多,储存与发电同时进行且位于同一个反应腔内,无需经过麻烦的操作。而反物质堆则不一样,其约束与反应不能在一个腔室内进行,需要存储与转移两步。
存储与转移的危险是反物质反应堆不适合使用的主要原因,反物质的储存有离子阱和真空约束两种。离子阱的储存能力与干质比太低,无法使用。而真空极低温静电约束固态反氢是可行的。使用时利用激光蒸发固态反氢,将其转化为反氢气体通过磁场约束引导至反应腔反应。
如果这中间出了岔子整个反应堆连同储罐都会瞬间爆炸,把整艘船都送上天。黑洞堆则不一样,它其实一直在出岔子,设计之初就完全没有考虑控制它的反应过程,而一个已经失控的东西是没法再失控的,因此黑洞反应堆很安全(迫真)。
而且反物质的主要用途是储存能量,而非黑洞的发电,因为利用加速器对撞成对生产反物质的效率很低,目前用对撞机进行成对生产的效率是0.000002%,天然反物质的来源也相当少,反物质泉因为没有可靠天文观测结果佐证暂不考虑,宇宙射线成对生产的效率和加速器一样低下。
但使用奇异物质生产反物质可以达到10比1的高效率,(真的很高了,这是本文中人类的反物质的主要来源),反应过程是利用粒子束轰击亚稳态奇异物质,通过安德烈夫反射生成反粒子,由于亚稳态奇异物质的极高密度(1立方厘米亚稳态奇异物质质量超过5.44万吨,部分可能会更高,达到10万吨质量)因此其效率极高,而且可以只储存亚稳态奇异物质,在需要时轰击生产,但这实际上是奇异物质堆,反物质只是中间商而已,而且这个中间商随时可能跟我们爆了。
黑洞的寿命问题,10万吨黑洞寿命为8.41×10^7秒,约973天,黑洞寿命为三次方关系,也就是说,1万吨级的黑洞寿命仅仅为0.973天,100万吨级黑洞寿命为2665年。
……
黑洞星舰(推衍公开)
这并不是一个很离谱的想法,2009年发表于arXiv的LouisCrane,ShawnWestmoreland(2009-08-12)“AreBlackHoleStarshipsPossible”.路易斯·克兰、肖恩·威斯特摩兰“黑洞星舰可能吗”研究了使用人工黑洞在物理上是否有可能建造星际飞船并以霍金辐射的提供能源。也研究了如何创造这种微型黑洞(伽马射线激光器聚焦在单个点上生成黑洞)。
此文章中半径为0.9阿米的黑洞质量约为606000吨,输出功率约为160拍瓦。在短短20天内,一个160拍瓦的电源释放出的能量足以将606,000吨的能量加速到大约10%光速。假设发射的能量可以100%有效地转化为动能是不现实的,但即使转换仅以10%的效率发生,也只需要10倍的时间即可提供必要的动能。
在这篇文章中有给出各种质量黑洞的施瓦西半径、霍金辐射、总功率输出、质量损失率与预期寿命表。我不明白为什么我的计算和这篇文章中数据表的差异如此之大,在这个表中10万8千吨质量,史瓦西半径0.16阿米的黑洞,总功率输出为5.519x10^15W,每秒质量损失为61.4kg,寿命小于0.04年,如果你们有谁知道可以告诉我,我会考虑修正文中数据。