氮素炸弹或
N2炸弹是苏联官方在1953年虚构的
炸弹,号称具有凌驾原子弹的威力,用以惊吓北约国家。从此,许多科幻作品使用了类似的设定。
原理
氮参与的核聚变
在温度超过2000万摄氏度的恒星内部,可以发生碳氮氧循环:
碳氮氧-I(最基本的形式)
碳12与质子聚变为氮13,放出伽马光子,能放出1.95兆电子伏能量
氮13衰变为碳13、正电子、中微子,能放出2.22兆电子伏能量
碳13与质子聚变为氮14,放出伽马光子,能放出7.54兆电子伏能量
氮14与质子聚变为氧15,放出伽马光子,能放出7.35兆电子伏能量
氧15衰变为氮15、正电子、中微子,能放出2.75兆电子伏能量
氮15与质子聚变为碳12与氦原子核,能放出4.96兆电子伏能量
这个过程的净效应是4个质子变成一个氦原子核、2个正电子(可以与电子湮灭放出伽马光子和能量)、2个中微子。
此外,还有过程稍微不同的碳氮氧-II循环,以及在更重的恒星里进行的碳氮氧-III循环和碳氮氧-IV循环。
在以上这些循环中,碳、氮、氧都是作为催化剂并且能在反应最后再生的,不会被消耗掉。
如果能通过人工方法产生以上条件,则可以产生氮参与的核聚变并放出庞大的能量。现实中目前人类还未掌握这样的技术。
N4、氮多聚体
现实中,人类在2004年用钻石对顶砧把氮气加热到1700摄氏度、加压到110万倍大气压,氮气被聚合成由单键连接的立方偏转晶体结构,其分子是正四面体状的N4。N4的高能共价键不稳定,能分解产生N2并放出强大的能量,该能量是同体积黑索金能释放的能量的5倍。不过,N4很不稳定、难以储存,目前人类还未掌握控制它的技术,尚难用其作为武器。
5个以上氮原子构成分子的氮多聚体也有可能存在。其稳定性可能比N4更差,目前尚难制备或运用。
表现
在《奥特曼A》第15话中出现了氮素炸弹。
在《秘密戦隊ゴレンジャー》第51话中出现了氮素炸弹。
在《忍者部队月光》第13话中出现了氮素炸弹。
在《新世纪福音战士》中出现了多种N2炸弹。其不是氮聚变武器,因此是N4或氮多聚体武器的可能性较大。
在《日本沉没》电影重制版中出现了N2炸弹。
在《ハルシオン・ランチ》中出现了氮素炸弹。
评价
氮素炸弹是接近现实的架空武器。
随着核技术或固体物理学的进步,有可能在现实中造出氮素炸弹并获得和虚构中接近的强大威力。
最終更新:2013年12月04日 13:44