第三百八十章：完成稀有金属的冶炼

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而资源收集任务中的冶炼合成出三种非自然元素虽然可以用同位素和同素异形体来作为目标，但要求是自然界没有的。

相对比使用粒子加速器来合成三种全新的元素材料，合成同位素和同素异形体显然难度低一些。

当然，这个难度是相对而言的，仅仅是对于目前的韩元来说的。

对于已经掌握了大型粒子加速器的人类来说，其实利用原子核相撞合成三种全新的元素材料和制造同位素其实都不难。

其实元素周期表上，从95号元素镅开始，后续一直到118号元素‘气奥’，基本都是人工合成的。

当然，这并不是指这些元素在大自然中就没有，而是因为这些元素都是放射性元素，衰变周期很短, 从自然环境中基本无法收集到足够多的材料用于研究。

而制造同位素则更简单了。

同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一。

同位素在元素周期表上并不占据位置, 也就是话说, 同位素和本素占有同一位置。

两者间的化学行为几乎相同，但原子量或质量数不同，从而其质谱行为、放射性转变和物理性质有所差异。

比如氮的同位素在气态下的扩散速度和方式就略有差别，有些扩散的快，有些扩散的慢，甚至它们在不同的介质中，表现出来的形态也有些不一样。

相对于一种全新的元素来说，同位素和同素异形体在科技方面的应用度更高。

比如碳14，因为带有微弱的辐射，所以广泛被用于做标记元素。

又或者一些带有强放射性的同位素，可以被用于医疗上，无论是化疗还是其他的治疗手段，都离不开这些人工合成出来的同位素。

至于这次如何完成制取三种非自然元素，韩元早就已经思虑安排过了。

这一次他将一种同位素和两种同素异形体。

同位素是锂的同位素--li8，而同素异形体则是碳和镍。

这三种东西，都是后面他需要用到的东西。

很重要。

所以趁着第二年还有一些时间，韩元准备将后续任务需要用到的一些材料先进行研发出来。

同位素选择锂，是因为它是用来制备锂空气电池的关键材料。

锂元素在自然界有li6和li7两种稳定同位素。

核外电子构型都为2-5-1，相对原子质量分别为6和7，是最轻的金属。

这两种稳定的同位素共同组合成了金属锂。

而他选择制备的锂同位素是li8，这是制备锂空气电池的关键材料。

相对比他之前研发的锂硫电池来说，锂空气电池的性能更加优异，能储密度更高。

这种使用锂同位素li8制造的锂空气电池可不是小岛国研究的那种废物。

而是中级电能应用知识信息中的东西。

锂空气电池的一大难点是正极蓄积固体反应生成物，阻隔了电解液与空气的接触，导致停止放电等问题。

而锂同位素li8制成的锂正极能完美的解决这个问题。

在有了高储能的锂硫电池的情况下，韩元之所以还要制造锂空气电池，是因为后面的智能机器人。

打造人工智能机器人和工业机器人是后面必须要做的一件事情。

不然后续的任务根本就没法完成。

至于另外两种同素异形体碳和镍，则是解决材料问题的。

碳的同素异形体有很多。

金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、直链乙炔碳、无定形碳、碳纳米管、纤维碳、碳纳米泡沫等等。

这些都是碳的同素异形体。

他这次要制造的，是碳纳米管和γ镍。

碳纳米管就不用多说了，作为一维纳米材料，它的重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能，其广阔的应用前景深如大海。

比如碳纳米管可以制成透明导电的薄膜，用以代替ito（氧化铟锡）作为触摸屏的材料。

不仅性能更优异，而且还不需要光刻、蚀刻和水洗的制程，节省大量水电的使用，环保节能。

此外，碳的同素异形体碳纳米管和石墨烯也是制备碳基芯片的核心材料之一。

其实碳的同素异形体碳纳米管和石墨烯可以说是一种东西，因为碳纳米管可以看做是石墨烯片层卷曲而成。

只不过将石墨烯片层卷曲成碳纳米管的要求和条件很高。

不得不说的是，碳这种东西简直是一个巨大的宝藏。

传感器、晶体管、柔性显示屏、储能（新能源电池、储氢）、过滤（海水淡化）、航空航天等等几乎人类科技的所有方方面面和角落都可以用到。

至于γ镍，这是镍的一种同素异形体，是制造可控核聚变以及核电池的一种关键材料，被叫做伽马镍或者妖镍，

当然，妖镍这个名字是华国人独有的称呼。

其原因来自于γ字母，这个希腊字母，虽然读做“伽马”，但看着很像汉字拼音中的y，再加上以前的镍掀起过一阵风波，所以被称为‘妖镍’。

众所周知，核聚变是两个较轻的原子核聚合为一个较重的原子核，并释放出能量的过程。

人类目前研究的可控核聚变有三种，分别是氘和氚聚变、氘和氦3聚变、氦3和氦3聚变。

其中氘和氚聚变是“第一代”聚变，也被称为dt核聚变，他从泰山基地前任宿主哪里得到且正在学习的可控核聚变资料就是这种。

氘和氚聚变的优点是燃料便宜，缺点是有中子，而中子是有辐照的。

在聚变过程中，释放出来的中子会对材料造成破坏，不仅仅是对材料晶体之间的化学键破坏，更有最纯粹的物理结构破坏。

简单的来说，就是被中子流击中过后，基本上绝大部分的材料都会脆化，弱化，结构破坏，严重的稍稍用手一搓，就会变成一堆渣渣粉末。

这也是可控核聚变中极难解决的一个问题。

而γ镍，就是解决这个问题的基础材料之一。

这也是韩元选择制造γ镍、碳纳米管以及li8来完成资源收集中冶炼合成三种非自然元素的原因。

它们都是后面必须要用到的材料。

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