Wie funktioniert Ironman Arc Reactor (wahrscheinlich)

Da die Iron Man Arc Reaktor eine fiktive Vorrichtung ist, und es hat keine offizielle wissenschaftliche Erklärung in der Iron Man-Canon, der ich kenne, könnte wir genauso gut etwas auf. Ich bin jetzt, echte und gefälschte Science hier mischen. Also Physik-Nerds und Comic-Buch-Nerds: mit ihr umgehen.

Die Stark Arc Reactor ist höchstwahrscheinlich eine Multi-Isotop Radio-Zerfall Zelle.

Lassen Sie uns betrachten, was wir über den Arc-Reaktor aus Filmen 1 und 2 wissen.

Die Full-size Bogenreaktor sieht aus wie ein Ringkern "Tokomak" Plasma Containment System für standard "heiße Fusion":

Tony Stark (L) und Obadiah Stane (R) vor Bogenreaktor Stark Industries.

Der realen Welt die entspricht der ITER Fusionsreaktor:

Fusion Energy Division

Heute existiert diese Art der Fusionsreaktor im Pilotmaßstab Forschung. Der Reaktor abgebildet, ITER, befindet sich im Aufbau und soll der erste Fusionsreaktor groß genug, um einen Nettogewinn von Energie zu produzieren. Im Grunde Maischen es zwei Isotope von Wasserstoff, Deuterium und Tritium, zusammen bei solch hohen Energien, dass sie in einem Atom zu kombinieren. Wenn sie verschmelzen, entsteht die Reaktion Helium und eine freie Neutronen. Kritisch, Helium + Neutron hat weniger Masse als Deuterium und Tritium, und die fehlende Masse wird in Energie umgewandelt. Diese Energie kann als Wärme zum Ausführen einer traditionellen Dampf-gefahrene Turbine (wie jedes andere Kraftwerk) erfasst werden.

Also was sagt den Arc-Reaktor Torus (Donut) Form? Es bedeutet, es gibt geladene Teilchen bewegt sich in einem Kreis durch ein magnetisches Feld enthalten. Hochenergetische Teilchen haben in der Regel hohen Energie, denn sie sich sehr schnell bewegen, und die Magnetfelder können die Bewegung von geladenen Teilchen Kurve. Biegen die Bewegung der Partikel in einem Kreis hält, legen sie in einem lang genug, um sie zu kollidieren.

Sie können feststellen, dass aktuelle Fusion Reaktor Designs eine Menge der Magnetspulen an der Außenseite des Torus haben, während die Stark Industries Arc Reaktor ein Sichtfenster hat. Plasma ist die größte Herausforderung für heiße Fusion, aber die Bogenreaktor macht es sich mühelos. Daraus können wir folgern, dass eine Schlüsseltechnologie im Full-Scale Arc Reaktor ist ein Weg, um die Reaktion in einem selbsttragenden Ring enthalten. Diese Linie der Argumentation ist auf jeden Fall durch den Ringkern Feldlinien in die Stark Industries Arc Reaktor Baupläne gezeichnet gesichert:

Arc Reaktor Blaupausen

Es gibt auch eine bemerkenswerte fehlende Kühlung Schleifen, Turbinen oder irgendetwas, das ein traditionellen thermischer Reaktor erfordern würde. Was bedeutet, dass der Arc-Reaktor erzeugt Strom direkt, anstatt vom ersten Erzeugung von Wärme. Diese Beobachtung jives mit der Tatsache, dass Megawattbereich Reaktor in Tonys Brust nicht ihn lebendig braten. So es eine heiße Fusionsreaktor oder eine traditionelle thermische Spaltung Reaktor sein kann. Zurück ans Reißbrett!

Was wissen wir über die Miniatur-Bogenreaktor?

• Enthält einen Palladium-Kern
• Das Palladium ist durch Neutronen, beschädigt, so dass das spezifische Isotop ist wichtig
• Elektromagnetische Spulen hat in einem torus
• Blau-weißes Licht emittiert
• In einer Höhle mit Werkzeugen von mittlerer Komplexität kann gebaut werden
• Erfordert keine exotischen Materialien außerhalb was Sie aus demontierten konventionellen Waffensysteme aufräumen könnte
• Niedrige läuft auf macht zu ungünstigen Zeiten, bedeutet, dass es muss irgendeine Art von Kraftstoff oder Ladung verbraucht

Palladium hat als Substrat für "kalte" Fusion, die nicht heißer Plasmen und Containment Toroiden erfordert vorgeschlagen worden, aber dieses Konzept ist ziemlich weit verbreitet in der realen Welt diskreditiert. Palladium hat jedoch einige interessanten Eigenschaften erfassen und Verfall. Wikipedia: Isotope von palladium

Palladium-Isotop Pd-103 produziert Rh-103 (Rhodium) über Elektron zu erfassen. Dies bedeutet ein Inneres Elektron wird von Nucleus, Verschmelzung mit einem Proton ein Neutron und ein energetischer Photon produzieren aufgenommen – ein Gamma-Ray.

Ein weiteres Isotop, Pd-107, produziert Ag-107 (Silber) über Betazerfall, Freigabe eines Elektrons , wenn ein Neutron in ein Proton verwandelt. (Dies ist für die entgegengesetzte Reaktion wie oben.) Nun, in der realen Welt der Physik, die Elektronen balancieren die resultierende Atomkerne – Silber und Rhodium haben eine unterschiedliche Anzahl von Protonen aus Palladium und produzierte/konsumierte Elektronen nur auszugleichen die Anzahl der Protonen, so gibt es keine net Stromfluss.

Ich schlage vor, dass Howard Stark einen Weg (mit Comic-Buch Physik) gefunden, den Betazerfall von Pd-107-Ionen als ein Elektron-Quelle für das Elektron erfassen von Pd-103, nutzen, wodurch einen Stromkreis zwischen zwei verschiedenen radioaktiven Isotopen.

PD-103 ist sehr (17 Tage Halbwertzeit) Pd-107 (Halbwertszeit: 6,5 Millionen Jahre) im Vergleich zu da das schwerere Isotop müsste Ausgleich für die Unterschiede in Verfall Preise drastisch mehr.

Die Palladium-Kern des Gerätes wäre höchstwahrscheinlich Pd-107, welche hochenergetische Elektronen emittiert , als es in Silber zerfällt. Dies ist ein ziemlich stabiles Isotop, die wir erwarten würden, in der normalen (nicht getrennt) Palladium vorhanden sein, die Tony von einer konventionellen Waffe retten könnte.

Da wir wissen, das Gerät arbeitet mit geladenen Teilchen, die in einem Ring von Elektromagneten, ich vermute, dass eine winzige Menge des Pd-103 durch einen Lichtbogen (damit des Reaktors Name und Start-up-Leistungsbedarf), ionisiert wird, wodurch dann Pd-103 + mit hoher Geschwindigkeit in den äußeren Ring des Gerätes umgewälzt werden. Die Ionisation dient zur Verzögerung der Electron Capture Schritt bis das Atom ein freies Elektron trifft und der hohen kinetischen Energie durch Geschwindigkeit die Chancen des Elektrons erhöht zu erfassen, auftreten, wenn ein Elektron angetroffen wird. In der Tat können den radioaktiven Zerfall von Pd-103 gestartet, gestoppt und vom Gerät einfach durch die Kontrolle der Ionisation und Zirkulation des Pd-103 gedrosselt.

Geometrie und elektromagnetischen Feldern des Geräts route der hochenergetischen Elektronen aus dem Pd-107-Kern auf dem äußeren Ring. Dort werden die Elektronen durch energiereiche Pd-103-Ionen erfasst. Dieses Elektron Aufzeichnungsprozess emittiert Gammastrahlen, die nach innen abgelenkt werden, um den Beta-Zerfall des Kerns Pd-107 zu katalysieren. Wir haben einige gute Hinweise für diese Gamma-Ray Emission, denn der Anzug Bruststück Unibeam Waffe eindeutig eine Emission von eine große Anzahl von hochenergetischen Photonen direkt aus dem Arc-Reaktor ist. Normalerweise die Gammastrahlen sind nach innen gerichtet, die Gerätebedienung katalysieren, aber sie können in einer konzentrierten Strahl Energiewaffe nach außen gerichtet werden:

Sandmann Vs Iron-Man

Um zusammenzufassen: Elektronen-Projekt nach außen aus dem inneren Kern und Gammastrahlen Projekt nach innen aus dem äußeren Ring. Da dieses Elektron/Photon Gegenstrom im Kern ein Defizit von Elektronen (bezogen auf Protonen) erstellt wird, ein massive elektrostatische Potenzial entwickelt und der Palladium-Kern zieht energieärmeren Elektronen aus dem Anzug Verkabelung. Auswurf der Elektronen vom Kern zum Rand des Geräts erzeugt eine elektrische Zelle erzeugen enorme Spannung und Strom.

Hier ist der vollständige vorgeschlagenen Reaktor Start-up-Prozess:

• Externe Stromversorgung ist, Pd-103 ionisiert durch einen Lichtbogen und beschleunigt zu hoher Geschwindigkeit in den äußeren Ring. Es kann auch einige extern betriebene Gamma Ray-Produktion um den inneren Kern Starthilfe sein.
• PD-107 im inneren Kern beginnt zu hochenergetische Elektronen emittieren, wie es auf Ag-107 zerfällt. Die Elektronen den Kern zu entkommen und unter der Regie von magnetischen Feldern in den äußeren Ring. Mangel an Elektronen erzeugt eine positive Nettoladung im Kern, die weitere Emission (Runaway Zerfall zu verhindern) verlangsamt bis die Elektronen nach außen wieder aufgefüllt werden können.
• Im Außenring, die hochenergetischen freien Elektronen kollidieren mit hochenergetischen Pd-103 +-Ionen. Dies bewirkt, dass augenblicklich Electron Capture und Gamma Ray Emission. Die Gammastrahlen werden nach innen in Richtung der Kern, damit katalysieren weiter Elektron Emission und produzieren eine autarke Reaktion abgelenkt. Beachten Sie, dass die Reaktion ist autark, aber sehr langsam, während der Reaktor im Leerlauf befindet.
• Der Elektronenfluss aus dem inneren Kern bis zum äußeren Kern erzeugt eine elektrische Potentialdifferenz. Wenn eine Schaltung durch den Anzug elektrische Lasten erstellt wird, der äußere Ring hat einen Überschuss an Elektronen und der innere Kern hat einen Mangel an Elektronen. Dies erzeugt.
• Der elektrische Strom durch eine äußere Belastung entlastet die elektrostatische Aufladung Ansammlungen, die zunächst die Reaktionen verlangsamt. Also je weniger macht der Anzug zieht, desto langsamer der Reaktor produziert radioaktiven Zerfall, und je mehr die Farbe zieht macht, sind die schnelleren Reaktionen katalysiert. Auf diese Weise drosselt die Leistung automatisch je nach Bedarf.
• Palladium langsam wandelt in Rh-103 und Ag-107, und der Reaktor ausgeht macht wenn das Palladium vollständig verbraucht ist.

Miniatur-Arc-Reaktor-Konzept

Draufsicht von meinem Konzept gegen die Stark Industries Blaupause mit Cut-away Seitenansicht unten.

Ich kann nicht sprechen für die Next-Gen "neues Element" arc Reaktor, sondern vermutlich ersetzt es die Palladium-Isotope mit einer hypothetischen Element, das auch Gamma-Ray-vermittelten Betazerfall erfährt, aber weniger toxisch und höhere Leistung.

Mehrere andere Linien des Beweises unterstützen auch diese Art von atomaren Zerfall / Electron Flux Reaktion wird der Mechanismus für den Arc-Reaktor. Zuerst das Glühen des Reaktors:

Über

Es könnte durch die Ionisation Lichtbogen verursacht werden, aber ich denke, dass Cherenkov-Strahlung ist eine viel bessere Erklärung. Dies ist eine Sonderform der Lichtemission, die auftritt, wenn eine energetische Teilchen (z. B. Elektron) ein Medium (z.B. Wasser oder Luft) mit einer Geschwindigkeit schneller als die Lichtgeschwindigkeit in diesem Medium tritt. Das energiereiche Elektronen Flussmittel im Arc Reaktor wäre eine natürliche Ergänzung, um diesen Effekt zu erzeugen. Dies ist ein Bild von einer eigentlichen Kernreaktor produzierenden Cherenkov-Strahlung:

Beachten Sie die Ähnlichkeiten? Im Gegensatz zu Lichtbögen, das Licht Cherenkov-Strahlung ist ruhig, Cool-blau und Fricken "genial. Dies ist ein Kinderspiel – die Bogenreaktor Glühen entsteht auf jeden Fall durch energiereiche Elektronen Flussmittel.

Ein weiterer Aspekt der ursprünglichen Modell Palladium Arc Reaktor war Vergiftung durch "Palladium Toxizität". Es ist durchaus möglich, dass Palladium ist einfach, ausgeworfen aus dem Gerät in Tonys Blut durch die hochenergetischen Kollisionen los, aber dies nicht die freakigen Schaltung aussehende Linien auf seiner Brust erklärt, und es erklärt nicht, warum die Ärzte ihm helfen kann.

ich habe eine Theorie, die die Symptome besser passt. Denken Sie daran, dass die vorgeschlagenen Palladium Verfall Reaktionen Rhodium und Silber zu produzieren. Überschuss interne Silber Haut blaue Fleck bekannt ist:

über How Stuff Works

Rhodium-Verbindungen auch Flecken auf Haut und sind hochgiftig. (Chemische Eigenschaften, Gesundheit und Umwelt) In der Tat, weil die meisten Menschen im wesentlichen Null Belichtung Rhodium haben, ist die Toxizität von Rhodium sehr schlecht verstanden. Das perfekt erklärt, warum Tony die medizinische Einrichtung für seine gesammelten Heavy-Metal-Toxizität Hilfe nicht – weil er wusste, die Ärzte würden nicht wissen, wie man mit Rhodium-Vergiftung zu behandeln. Tony Stark habe nicht einfach Palladium Vergiftung, er hatte "Palladium Verfall-Produkt" Vergiftung!

Sie sehen, also passt alles perfekt zusammen. Alle Beweise deutet auf den Arc-Reaktor unter Berufung auf eine Pd-103/Pd-107 Radio-Isotopen Verfall Zelle, um elektrischen Strom erzeugen. Ich startet auf meinem eigenen Arc Reaktor Prototypen und Updates veröffentlichen, wenn ich eine funktionierende Replik produzieren.

Was ist die Theorie/Konzept hinter der "Miniatur Arc Reactor", gebaut von Tony Stark? erschien ursprünglich auf Quora. Sie können folgen Quora OnTwitter, Facebook und Google +.

Diese Antwort wurde leicht bearbeitet, für Grammatik und Klarheit.