的成果。
“喏,这是咱们科学部空间动力组开发出来的反物质发动机。是由咱们东龙的空间动力学专家黄德建带头研发出来的。”
我们都知道,反物质和物质如果相遇将会发生湮灭,其中正反物质的质量将全部转化为能量。按照爱因斯坦的质能公式e=mc2,将会释放巨大的能量,是目前所知的物理反应中最为高效到能量获得方式。
反物质发动机的高效可以通过比较每公斤燃料所能释放出来的热量来证明:一般情况下,很理想的氢氧化学反应可以产生1x10的4次方千焦的能量,核裂变产生8x10的10次方千焦,核聚变产生3x10的11次方千焦,而反物质的湮灭能产生9x10的13次方千焦,是氢氧化学反应的1百亿倍,太阳核心热核反应的300倍。
因此,这种飞船的比冲量将是最高的,而推重比也可能是最高的。理想状态下,一片阿司匹林那么大的反物质和正物质湮灭产生的能量足以让一艘飞船巡弋数百光年。仅仅几毫克反物质就能让一艘庞大的飞船来在太阳系内旅行,即使是去比邻星也不过才几公斤,其高效可见一斑。
此外,反物质发动机还有一个好处:反物质的湮灭可以自发产生,不需要像核发动机中的核反应那样需要许多条件,所以就不需要很大的反应堆,可以减轻飞船重量。
一般在选择反物质发动机燃料的时候,通常会选择质子和反质子,因为它们发生湮灭时并不立即产生伽马射线,而是产生3到7个介子,通常情况是3个带电介子和2个中性介子。其中中性介子几乎立刻转化成高能伽马射线,而带电介子则有一定寿命的,正常半衰期是28纳秒,但由于它们以光速94%的速度移动,所以半衰期延长到70纳秒,并在衰变完毕前平均前进24米。这样,我们就可以使用磁场控制它们的方向,让它们同推进剂发生作用。
基于这种原理,反物质