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宇宙世纪的可控核聚变技术:米诺夫斯基/尤内斯库热核反应炉

2021-09-04 21:44 作者:CraftV  | 我要投稿

  Presented by GUNDAM T.C.R.I.

译者/编者:CraftV

校对&协力:高野(微博@蒼崎榛子)、南部(微博@astastya)、Z3(B站@MSZ-006-3)、⑨(B站@Xeku-Eins)(按字母顺序排列)

感谢提供OFF、GPF、MSB等资源的文姐(新浪微博@-射命丸文-)和提供GFF资源的郡主(新浪微博@斑鸠郡主),感谢Z3拍摄的大事典照片,感谢对本文提供帮助的GUNDAM T.C.R.I的各位。


本文仅供参考,请参考设定原文进行思考、考证。

目录

1. 引言

2. 正文

    2.1 MY炉的开发

    2.2 MY炉的发展历史

    2.3 构造和反应原理

        2.3.1 MY炉的基本反应原理

       2.3.2 新旧类型的MY炉构造对比

    2.4 MY炉的特

        2.4.1 小型和高出力

        2.4.2 安全性

        2.4.3 散热

   2.5 MS上MY炉的运用

    2.6 MY炉的派生技术

    2.7 与同类技术的对比

3.附录

4.后记

5.参考文献

6.致谢

1.引言

    宇宙世纪所使用的电力基本都来自太阳能或热核反应炉。尽管热核反应本身的理论和研究始于旧世纪,但其实用化却十分缓慢。热核反应是所谓的核聚变的一种(严格来说有所不同,但这一点将在后面阐述)。对核反应的初期研究首先是核裂变,然后才是更加深入地对能够产生巨大能量的核聚变进行研究。在核研究的早期阶段,聚变反应本身以氢弹的形式被实现完成,但可控聚变反应技术的完成却遥遥无期。

    此外,完成的聚变反应炉在运行过程中发出了巨大的辐射。聚变反应炉需要大型设施来屏蔽这种辐射。这是一个无法小型化的系统。因此,它们主要安装在月球和地表等具有宽阔场地的场所,在航天器等尺寸有限的地方使用它们是非常困难的。解决了这些问题,一下子让核聚变走进宇宙世纪居民生活的,正是米诺夫斯基物理学。基于米诺夫斯基物理学诞生的米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉(简称MY炉)成为了宇宙世纪科技发展中浓墨重彩的一笔,其在各方面的运用也深入到宇宙世纪的方方面面,更成为了MS技术的发展基石。

2.正文

     2.1 MY炉的开发

    基于托雷诺夫·米诺夫斯基提出的新理论的物理学,米诺夫斯基博士在 U.C.0047 年开始与尤内斯库合作开发一种新的热核反应炉。为这个开发项目建立了半公共半私人组织M & Y (Minovsky & Iyonesco)公社。其前身是成立于U.C.0045年的米诺夫斯基物理学会,以支持聚变技术发展为名成立。现在所被使用的热核反应炉都与他们研制的,被称作米诺夫斯基/尤内斯库型的反应炉具有基本相同的运作方式。米诺夫斯基/尤内斯库型利用的是氘和氦3的反应。由于氘和氦 3 的粒子数在热核反应前后没有变化,因此采用米诺夫斯基/尤内斯库型的反应炉最准确的称呼应为“热核反应炉”而不是“聚变反应炉”。——※注:此处见后记

    2.2 MY炉的发展历史

    MY型热核反应炉的开发开始于U.C.0047。在SIDE 3所设立的M&Y(米诺夫斯基&Minovsky & Iyonesco)公社,以后来被誉为“米诺夫斯基物理学之父”的托雷诺夫·Y·米诺夫斯基博士和他的朋友尤内斯库为中心对其进行了研究开发。MY型热核反应炉的完成时期尚不明确,但在U.C.0065,米诺夫斯基物理学会发现了热核反应炉内的特殊电磁场效应,因此在那之前反应炉似乎已处于实用阶段。

    和过去的反应炉相比,成功小型化的米诺夫斯基/尤内斯库热核反应炉可以安装在航天器上,使航天器的主要推进方式从等离子火箭和化学燃料火箭转变为热核火箭。

过去的聚变反应炉概念图。因为需要设置防辐射装置,其体积巨大。

    随着SIDE 3转向公王制,吉翁公国的米诺夫斯基粒子环境对应兵器的开发有所进展,其迫切地需要更加小型的MS用热核反应炉。进入U.C.70年代之后,当时的吉翁公国的发动机制造商ZAS社开发了超小型热核反应堆ZAS-X7。其在同样的尺寸只有核裂变炉的情况下,完成了高出力的聚变反应炉。U.C.0074 年,由公国军队开发的新型战术通用武器——MS就采用了ZAS-X7以用作驱动机体用的发电机。

第一台采用ZAS-X7的MS——MS-04 原型扎古

    但是,从第一台量产的MS——MS-05 扎古1开始,核融合炉就采用了M&Y公社开发的产品。从那时起,该公司的产品被吉翁公国采用作为主要的MS用动力反应炉。例如MS-06F 扎古2 F型就采用了M&Y公社和ZEONIC社共同开发的MYFG-M-ES F56-M3ES型。

扎古2 F型所用的小型核融合炉,《一年战争全史·上》P29

  MS-05 扎古1及其后继机MS-06 扎古2中,部分机型也使用了ZAS社的产品,例如扎古1A型搭载的ZAS-MI8和扎古2A型、扎古2C型。

可怜的ZAS社

    米诺夫斯基博士于U.C.0072年从SIDE3逃亡至联邦。联邦虽然延迟了超小型热核反应炉的开发,但在U.C.0076年,联邦士兵于小行星带回收到一台破损的MS-05 扎古1。虽然当时并没有得到上层的肯定,但是一年战争开始后,基于此加上俘获到的MS-06 扎古2的热核反应炉,联邦在极短的时间内成功开发了类似的热核反应炉。

U.C.0076,联邦士兵于小行星带回收MS-05 扎古1

    RX-77 钢加农和后来的RX系列MS都安装了同样的反应炉,其出力远高于同期吉翁公国MS所安装的型号。通过将安装在扎古上的实用型超小型热核反应炉的技术信息与过往技术积累相结合,联邦制造的MS用超小型热核反应炉从初期就取得了高性能。

    一年战争早期由于发电机的出力不足,公国军无法在 MS-06 上携带光束武器,而是采用核火箭筒作为武器。一年战争期间公国军量产的MS中,最早装备光束武器的是水陆两用型MS,因为其通过用海水冷却热核反应炉来提高发电机输出,使其能够满足使用光束武器的需求。随着E-CAP技术的实现,以高达的光束步枪为代表的MS携带式光束武器实现实用化。

    格里普斯战役期间,伴随着第二世代MS发电机出力提升,光束武器成为主流。随着米加电容器的出现和发电机出力的进一步提高,甚至出现了可以在机体内自行填充光束武器的能源的MS。这一时期MY型反应炉的出力发生飞跃进步,第一次新吉翁战役中就曾出现了拥有夸张的5000-8000kW级出力的第四世代MS。

ZZ高达具备多个发电机,拥有7340kW的超高出力

    U.C.100年代后,伴随MS小型化提案的出现,以S.N.R.I为代表的一些企业研制出新型的米诺夫斯基/尤内斯库热核反应炉。这被称为改良型的米诺夫斯基/尤内斯库热核反应炉兼具小型化和高出力的优点,被广泛运用在第二期MS上,带来了MS性能的急剧上升。但是因为其构造改变,在极端情况下,改良型米诺夫斯基/尤内斯库热核反应炉有发生核爆的危险。

由于新型发电机的装载,光束盾牌成为了第二期MS的标准武装,VSBR等武器也有了实现的可能


 2.3 构造和反应原理

    2.3.1 MY炉的基本反应原理

    米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉被归类为所谓的催化热核反应炉,它使用I力场来维持炉芯。宇宙世纪所使用的所有热核反应炉都可以称为米诺夫斯基/尤内斯库型,下面将对此型号进行解说。

    带有正负电荷的米诺夫斯基粒子在自然状态下形成立方结晶格构造(这种力场称为I力场)。这是由于静电力和被称作Tau力的米诺夫斯基粒子之间相互作用的特有斥力相互作用而形成。 I力场可以被电磁压缩,压缩的I力场缩短了粒子之间的距离,形成了超立方结晶格。压缩I力场所需的能量基于相对论的E=mc²,若将光速的平方视为常数,此时米诺夫斯基粒子的质量明显增加。

I力场的立方结晶格构造概念图,《一年战争全史·上》 P028

    当质量达到与质子或反质子相当的阶段时,等离子体化的氦 3 和氘被注入压缩的 I 力场,此时 I 力场的立方结晶格构造发生缺损,带有正负电荷的米诺夫斯基粒子飞入立方结晶格。然后,带正电的米诺夫斯基粒子和注入的等离子体电子、带负电的米诺夫斯基粒子和氘原子核、两个带负电的米诺夫斯基粒子和氦3原子核一一配对,每一对都呈现 “原子”的特征。换句话说,带正电的米诺夫斯基粒子扮演原子核的角色,带负电的米诺夫斯基粒子扮演电子的角色(分别绕着氘和氦3的原子核运行)。此时,由于米诺夫斯基粒子的质量达到电子的200倍,所以形成的氘和氦3的拟似原子非常小。

    另一方面,产生缺损的I力场因其性质会进行重新排列。为了形成拟似原子而空出来的立方结晶格结构之间的间隙会由其错位填补。由此,使米诺夫斯基粒子再次形成了立方结晶格状结构,Tau力恢复到缺损前的水平。于是,这种力也作用于构成拟似原子的米诺夫斯基粒子,使拟似原子飞入立方结晶格中。此时,拟似原子只能在形成立方结晶格的米诺夫斯基粒子之间通过。然而,由于I力场被压缩,该区域非常窄,氦3的拟似原子和氘的拟似原子发生碰撞的概率非常高。

米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉概念图,其体积相比旧式聚变炉非常小

     两者的碰撞形成了由拟似原子组成的“拟似分子”。但是,由于这种拟似原子比原来的氦3和氘原子小,所以原子核之间的距离非常小。这个距离小于防止一般的原子核之间融合、再分裂的临界距离(库伦障壁),也就是说,这种状态达到了反应临界点。一旦拟似分子诞生,氦3和氘的原子核就会融合再分裂。然后释放出氦4和米诺夫斯基粒子的拟似原子、质子和米诺夫斯基粒子的拟似原子、3对各自带正负电荷的米诺夫斯基粒子,以及庞大的能量。

    这样获得的能量通过I力场的超立方结晶格以非常高的效率被转换成电能。而且,由于该反应而产生的放射线,会被I力场的特殊电磁波效果妨碍向外部放出。放射线的能量作为整个立方结晶格的能量被累积和释放,从而有助于进一步提高能量转换的效率。

    在米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉中,I力场被用于炉心的保持,但是压缩却如之前所述使用了电磁的方法。因此,即使使用了诸如“Hyper Magent”和“磁气压”等热核反应炉的专有名词,这也只是对I力场起作用,并不是直接在炉心的保持上使用磁场。

※注①:Hyper Magent由常温超导物质的线圈制成,用于热核反应炉的磁通带。通过使其工作,进行I力场的压缩,使之保持等离子体。当Hyper Magent的磁气压下降时,I力场的压缩无法顺利进行,热核反应的效率下降,进而导致输出下降

※注②:I力场相关内容请参考下文↓


2.3.2 新旧类型的MY炉构造对比

    米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉可以分为M&Y公社开发、设计、沿用的传统型和多数第二期MS采用的改良型。两者之间的共同点在于使用氦3和氘的核聚变反应产生能量,在炉心内展开I力场,将能量转换为电力。I力场的压缩使用电磁手段(如用常温超导物质的线圈制作的Hyper Magent等)。下面对两种类型的MY炉进行介绍。

①传统型MY型热核反应炉

《MS Bible》57期 P29,个人翻译

    从原型扎古诞生开始,直到U.C.109年出厂的赫维钢为止都被不断沿用的传统型MY型热核反应炉,是让氦3和氘在其炉心(也可称为反应室-Chamber)内产生核反应。米诺夫斯基粒子起着辅助反应,并将产生的能量转换成电力的作用。另外,由于炉心内充满了I力场,辐射不会外泄(米诺夫斯基粒子和I力场的作用在改良型MY型热核反应炉中也相同)。

    传统型(M&Y公社系)的热核反应炉,在展开了I力场的炉心内送入氦3和氘,在超高压下引起核反应。由于核反应产生的能量可以通过I力场转换成电力,所以不需要锅炉和涡轮等设备。此时炉心温度甚至会超过10万℃,因此冷却手段是必要的。

    热核推进器正是使用推进剂冷却热核反应炉的装置。冷却时也可同时使用空冷、水冷等。

②改良型MY型热核反应炉

《MS BIBLE》第57期P29,个人翻译

    S.N.R.I的F91,十字先锋的MS,赞斯卡尔帝国的BESPA的MS等二期MS均广泛采用了改良型的MY型热核反应炉。这一类型的MY炉将此前在发生器内生成的两个拟似原子分别存储在单独的I力场·载容器中,然后在炉心中让它们反应以获得电力。在传统型中,将在炉心内生成两个拟似原子。而改良型分别在2个I力场·载容器中缩退、储存拟似原子,在核反应时才从各载容器供给(在展开了I力场的超高压的反应室内促进核反应这一点与传统型的相同)。这种新结构使得热核反应炉能够进一步实现小型化、高功率化,成为第二期MS的基础技术之一。

    然而,虽然改进型MY炉体积更小且具有高功率,输出等级的可变更加容易,不过受到直接攻击时发生核爆炸的可能性也变高。

※注:I力场·载容器原文为 I FIELD·Cylinder,个人将其译为载容器。


2.4 MY炉的特

    MY型热核反应炉的特征MY型热核反应炉与以往的热核反应炉相比,其特征是小型轻量、高功率、高安全性(从核反应中直接取出电力的构造在之前的反应炉中也是一样的)。这些特点都是由在I力场封闭炉心的MY型热核反应炉的构造特点而得到的。

     2.4.1 小型和高出力

    与以往的热核反应炉相比,MY型具有小型且轻量的特点。与以往如果不是全长数十米以上的飞行器则难以搭载的反应炉相比,就连20米左右的机体也可以搭载MY型。全高18米级的MS能够搭载反应炉就是因为这个特征。

全长8.6M的FF-X7 核心战斗机也可以搭载反应炉

    同时,MY型热核反应炉兼具高功率输出的优点(准确地说,由于与小型轻量的兼容性,输出比也很大)。据说初期的MY型装载MS MS-05扎古I也有能拔出铁塔的能力,发出了向殖民地内壁的“对岸”投掷的力量。

搭载了MY炉的MS,可以轻松举起并投掷几十到100吨的重物

    2.4.2 安全性

    米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉使用氦3和氘,因此几乎不产生中子。

    工作中的热核反应炉爆炸的情况下,比释放的能量更严重的问题是放射线的辐射。但是,在米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉的情况下,由于保持炉心的I力场的存在,大部分射线被切断。除此之外,还应用了纳米技术的放射线屏蔽技术,这使得该热核反应炉完全没有放射线辐射。即使在大气层内爆炸,也不会给周围的大气造成严重的放射线辐射。

    搭载传统型MY炉的爆炸大多数是存储的推进剂或者武装引发的诱爆,即使是炉心被破坏也不过是引发膨胀爆炸,一般难以引起核爆炸。然而,改良型的MY炉在最坏情况下(例如受到直击时),有发生核爆炸的危险。

    RX-78-2 高达首次战斗就使用光束军刀击坠了前来侦察的MS-06 扎古2,然而攻击直接击中了扎古2的核反应炉,发生了诱爆。

RX-78-2 高达的初次击坠

    虽然并非是核爆炸,其威力仍然破坏了殖民卫星的外壁,导致的事故也让卷入其中的提姆·雷博士患上缺氧症。

扎古2的反应炉爆炸,将殖民卫星外壁炸出一个大洞

    为了防止诱爆第二期MS的改良型MY炉产生的核爆炸破坏殖民卫星,十字先锋的MS就装备了特殊的武器——射击长矛(Shot Lancer)。让经过高强度的训练,经验丰富的驾驶员操纵,以达到避免直击核融合炉的作战目的。

台版《GUNDAM FACT FILE》54期 P6

     赞斯卡尔战争期间,为阻止摩托舰队向北美洲大陆前进,神圣军事同盟所属的驾驶员胡索·艾宾就尝试直接攻击一台驾驶员已阵亡的RGM-122 杰维林的核反应炉,使其产生核爆炸。

杰维林引发的核爆炸,可以在数十公里以外看见巨大的蘑菇云

※注:《08MS小队》中曾出现过故意诱爆RGM-79[G] 陆战用先行量产型吉姆以达到清空矿山基地内部陷阱目的的作战。然而可以认为这只是期望利用核融合炉的膨胀爆炸,而不是诱发核爆炸。

    2.4.3 散热

    在热核反应炉的运用中最先被视为问题的是排热。特别是在航天器(宇宙飞船)中,由于是在真空的宇宙空间中运行的,所以如何释放这些物质的问题是伴随着输出的提高而产生的二律背反的命题。一般采用的方法有两种。一种是使用热核反应炉作为热核火箭推进,加热推进剂(一般是液态氢),进行排热。另一种是从机体(舰体)本身,或是设置散热板,然后进行排热。

为解决散热问题,F91在进入最大运作模式时,双肩会伸出三片散热翼进行主动散热

    在大气层内的热核反应炉的冷却采用了利用大气的“空冷式”。潜水艇和水陆两用MS等的场合采用了利用海水等的“水冷式”。因为无论哪一种都是从外部将冷却剂吸入炉心,进行排热,所以被称为“开放循环”型(水冷式的情况下,被称为“开放循环水冷式”)。这个时候,因为米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉的炉心如之前所述被I力场所维持,所以冷却剂不会被放射线照射。

由于采用了水冷,水陆两用MS的出力一般会比同期MS更高


2.5 MS上MY炉的运用

    发电机的出力变迁    

    热核反应炉有时被称为发电机,因为它们可以有效地将从热核反应堆获得的能量转化为电能。严格来说,发电机是热核反应炉的一部分,但称这个装置本身为“发电机”是错误的。用于为MS提供动力的能量基本上是电能。提高发电机出力并不会让 MS 巨大的四肢得到更大的动力。在驱动四肢之上消耗更多电力的是光束武器的驱动。

据称,因为临时换用了Takim社所制的发电机替代AE制品导致的技术不兼容,深受大家喜爱的RMS-106 高扎古的机体与发电机相性不合,无法同时使用两种光束武器——※注①

   历史上首次出现的实战用MS——MS-05 扎古I在当时的威力是压倒性的,但是其搭载的MY型热核反应炉的发电量(=发电机出力)不足1000kW。此后,MS用反应炉的输出不断上升,在赞斯卡尔战争时期数千kW级的发电机输出成为标准。第四代MS虽然具有突出的高功率,但是性能过剩,之后一段时期主力MS的输出往2000 kW级转移。通过采用改良型MY型反应炉,第二期MS在主力量产机上也实现了4000 kW级的输出,光束盾牌也成功得以稳定运行,成为标准配备。

《MS BIIBLE》第57期P30

※注①:另一种说法认为,高扎古无法使用两种光束武器的原因是混用流体脉冲系统和力场马达两种驱动系统。关于MS机体驱动相关请参阅下文↓    


    热核反应炉的搭载位置

    因为存在着人型的基本样式,MS有数个设计上的共同点,热核反应炉的正统安装位置也大致决定了。第一~第五世代MS的话是机身(胸部和腹部)或者背包,第二期MS的话则是背包为标准搭载位置(同时设置辅助发电机的机体也不少)。

    另一方面,由于设计上的原因,在非正统的位置上搭载反应炉或分散配置在机体各部分的例子也随处可见。其中分散配置是以高输出化为易的搭载方式,在以RX-78高达为代表的初期RX系列时已经被采用。之后的高达型也有很多采用分散配置的例子。

①RX-78 高达

    作为高达的动力源,Takim公司制造的米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉(发电机)在机体各部分散配置了7台,在当时产生了破格的1380kW的出力。7台核反应炉中,核心战机中搭载的NC-3型有2台,背包搭载的NC-5型有2台,腰部的NC-7型有1台,脚部的NC-3M型有2台。

Takim发动机公司最初为船舶、车辆和飞机生产发动机,但也在开发热核反应炉。

《MS  Historica Vol.1》P11

②Z高达

    为了确保能实现从MS到WR的自在变形和高机动性,很大程度上需要独特的机体构造设计和发电机的配置。在既存的MS中,主发电机大多放在胸部和腹部,而Z高达却配置在腿部。

Z高达的腿部发电机,《MS Hstorica Vol.3》P7

    为了解决Z高达开发上的问题,阿纳海姆的反应炉开发人员莱尔博士新设计了新型的小型反应炉,虽然只有既存反应炉一半的体积,但是却能充分发挥性能。虽然只有一般反应炉60%的性能(出力不足1000kW),但是负责骨架开发的葛路克博士着眼于其小巧的体积,想出了将动力炉设计在身体以外部位以解决变形机构导致的身体强度问题,再搭载复数反应炉解决出力问题的办法。

     Z高达的总开发负责人是原吉翁尼克的亚历山大·毕苏斯基。

    这种飞跃式的想法,使Z高达的设计具有很大的自由度,因为不需要承担动力源的胸部和腹部,也正是变形机构集中的部位。其中以移动式发动机为中心,提高了变形效率。另外,在双脚上配置了作为热核发动机使用的大型主发动机,从而成功获得了高出力

    最后,搭载了新型骨架的Z高达于双腿部位并联搭载了两台新型发电机,躯干部位也装载了超小型辅助发电机

除腿部以外,Z高达的躯干部位也配备了辅助发电机(コ·ジェネレーター)

③ZZ高达

    具备可变机构,搭载生物传感器的第四世代MS ZZ高达采用合体机构使得其搭载了四个发电机,获得了数倍于常规MS的出力。构成ZZ高达上半身的核心顶部战机配备了双重光束步枪,其内藏了小型发电机,获得了极为夸张的出力。

    其他的主发电机位于底部核心战机和新型核心战机的推进器部位,它们的叠加使ZZ高达获得了极高的出力。

《MS BIBLE》第57期 P30

④F91高达和CV军的MS

    十字先锋开发的MS在机体外部设置了发电机,机体重视发电机出力的提高,提高了作为小型MS的完成度。以其为代表的二期MS大多都将发电机设置在背包等部位。

XM-01 德南·佐恩,《MS BIBLE》第57期P30

    高达F91也在背包部位配备了最新型的热核反应炉,做到了小型化的同时性能远超既往的MS。发电机增大的出力有所富余,因此可以稳定使用光束盾牌和VSBR。

《MS Historica Vol.6》P7

⑤增设的发电机

    分散配置类型的热核反应炉/发电机的搭载形式,在以换装为前提的MS和改修后的MS中也屡见不鲜。借此,有了进一步的高性能化和让高功率光束兵器的运转成为可能的优点。

    例如,内藏发电机的手持式光束武器就是增设·分散配置的其中一种形态。作为代表的便是Mega·Launcher系列武器。

Z高达用的Hyper·Mega·Launcher

    MS-05L 扎古1狙击型作为一年战争前开发的老旧MS扎古1的改造机,开发于一年战争的最后时期。为了让出力不足的MS能够实现搭载光束武器的运用,为其增设了外置的发电机背包,使光束狙击步枪的使用成为可能。然而,因其开发周期较短,存在散热困难的问题。

MS-05L所用的冷却器和背包,背包内置辅助发电机


2.6 MY炉的派生技术

    MY型热核反应炉是利用了米诺夫斯基粒子的MAWS(Minovsky-theory Applied Weapon System=米诺夫斯基理论应用兵器体系)的基础,是应用了米诺夫斯基物理学的最早的技术。除了MS的搭载以外MY型反应炉也在其他领域发挥着重大作用,热核推进器和MEGA粒子炮等技术也与MY型反应炉直接关联,对其他MAWS也有直接、间接的影响。

①热核推进器

    热核推进器是喷射热核反应炉加热推进剂的高效推进器。与MY型反应炉的组合难以排出放射性物质。热核推进器将发电机的功能与具有热核火箭和热核喷气机性能的混合发动机相结合,并利用热能产生推力。这种方法早在一年战争时就已经引入,广为人知的例子包括安装在RX-78高达驾驶舱模块的小型战斗机——核心战斗机上的NC-3聚变反应炉,以及MS-09 大魔。

加乌级攻击空母

    旧型的反应炉和热核推进器的组合,有向机外排出放射性物质的问题,可以使用的状况被限定在宇宙空间(旧世纪设计为其与核分裂炉的组合)。对于大气层内用大型飞行器来说,排污导致的问题比宇宙中的放射性物质扩散还要严重。其能够标准搭载反应炉的主要原因,可以说正是由于MY型反应炉的完成。实际上,像加乌级攻击空母和迦楼罗级超大型运输机这样的超大型飞机虽然搭载了热核喷气发动机,但也完全没有运用上的安全问题。这在陆战用MS和水陆两用MS中的运用中也是一样的。

迦楼罗级大型运输机

※注:关于推进系统,请参考下文↓

②米加粒子炮

    是由MY型热核反应炉提供的电力和米诺夫斯基粒子运行的光束兵器。特别地,有发电机直接连接式的型号。米诺夫斯基物理学确立之后,米加粒子炮成为主流武器。

※注:关于米诺夫斯基粒子束武器,请参考下文↓

③流体脉冲系统

    作为吉恩公国军队的MS用关节驱动系统。特别地,热核反应炉产生的能量不转换成电力,而是作为脉冲状的压力传递给机体各部分。

※注:关于流体脉冲系统,请参考下文↓

④米诺夫斯基粒子散布装置

    作为米诺夫斯基粒子散布装置电子干扰的一环,散布米诺夫斯基粒子的技术。将反应炉内产生的米诺夫斯基粒子排出机体外,利用米诺夫斯基粒子的特殊电磁效应,达到屏蔽雷达等设备的作用,被广泛运用在宇宙世纪的战争中。

米诺夫斯基粒子发生装置概念图


2.7 与同类技术的对比

①太阳能发电

    除去热核反应炉以外,宇宙世纪的主要发电方法是太阳能发电。从旧世纪开始被就利用的太阳能电池被人造卫星化,放置在地球的卫星轨道和殖民地附近。由于尺寸上的限制很少,并且能经常受到日光照射,所以实现了巨大的发电量,源源不断地向宇宙殖民地和地表输送能源。为了管理太阳能发电卫星,成立了太阳能电池公社。

太阳能发电卫星HILAND,具有全长120KM,全宽15KM的巨大体积,仅需要少数人维护就能运行

   地球圈的电力由热核反应炉供给的部分很大,但是太阳能电池卫星的依赖率也高得不能忽视。由于双方的优点和缺点不同,所以并用在一起,存在互补关系。在火星圈之外,对反应炉的依赖率会提高。

《MS BIBLE》第57期 P30,个人翻译

    面对增长的人口,SIDE 3曾将普通的殖民卫星改造成封闭式殖民卫星,增大殖民卫星的陆地面积。和其他殖民卫星通过反射太阳光的做法不同,封闭式殖民卫星采用在周围放置太阳能电池板,将电力传输到殖民卫星以点亮殖民卫星内的人工太阳。

一年战争期间,SIDE 3的封闭式殖民卫星

    一些说法认为,在没有采光窗的密闭型殖民地中,除去太阳能发电板以外,核反应炉也是重要的电力供给机构之一。部分殖民卫星的人工太阳由大型核反应炉点亮。——※注:见后记。

    在以月神2号和所罗门为首的小行星改造型宇宙基地中,电力大半依赖于热核反应炉(与格利普斯那样的殖民地改造型宇宙基地是不同)。因为既然是军事基地,即使是平时也需要高度的独立能力,太阳能电池卫星在战时很有可能被破坏。

《海盗高达DUST》 23话P15

    负责管理,维护太阳能发电卫星的,是太阳能电池公社。然而,不仅在一年战争期间出现吉翁公国军强夺太阳能发电卫星的事件,迪拉斯纷争和格里普斯战役中也不断有类似事件发生。U.C.0153年,位于SIDE 2的太阳能发电卫星HILAND的太阳能发电板已经有半数无法工作。

    在赞斯卡尔战争之后,被人称为太阳能发电王的安德鲁·金和其公司不断修复损坏的太阳能发电板和殖民卫星上的反射镜。然而,利用同样的技术,也能修复位于SIDE 7的,曾被改造成殖民卫星镭射的格里普斯2,使殖民卫星镭射这样的战略兵器有可能再度投入使用。这一点也可以视为同一个技术的正反两面。

赞斯卡尔战争期间,也出现过将太阳能发电板用作反光板实现太阳系统的作战,《海盗高达GHOST》11卷P16——※注①

②非MY型的热核反应炉

    MY型热核反应炉发明之前也存在热核反应炉,并搭载在大规模据点和宇宙舰艇上。虽然输出比和安全性等方面不如MY型,但尺寸上的限制和性能上的问题较少的情况下,在MY型诞生后其也继续使用。另外,虽说是旧式,但可以从核反应直接供给电力这一点与MY型相同,可以在宇宙和地面上使用。

搭载了MY炉的姆塞级战舰,可以使用米加粒子炮

    U.C.0070年代以后所设计的舰艇的反应炉一般是MY型,但旧型号也有很多搭载旧式反应炉的例子。

YMT-05 斗狼

公国军试制的机动战士YMT-05 斗狼,是MY反应炉小型化之前的机体。是全长35.3米的大型机(斗狼所使用的反应炉一般认为其也是MY炉)。

    边境1的老式反应炉

    设置在边境I资源卫星上的老式反应炉,CV(十字先锋)曾将其用于BUG和拉弗蕾西亚的启动。

※注①:台版漫画原文为太阳镭射系统,然而根据漫画原文原理解说,应指的是反射太阳光的太阳系统,而非殖民卫星镭射类型的太阳镭射。推测可能是台湾翻译所用用语与大陆互联网通用翻译不同所致。本文此处写为太阳系统。

3.附录

①氦3的采集,运输,储存

    米诺夫斯基/尤内斯库型热核反应炉使用氦3和氘,然而,地球上几乎不存在氦3,它仅占所有氦的0.015%。氦3可以在月球上采集到,这是因为阳光中所含的氦 3 多年来一直嵌入比月球表面稍深的地层中。虽然这比地球上的存量多,但仍然不够充足。因此,当在月球上使用氦3的热核反应堆投入实际使用时,人们将目光转向了木星。

建立在木星轨道上的木星帝国,由数个殖民地和太空站、资源卫星组成。

    从事这项工作的是木星能源开发船队,U.C.0010被重组为木星开发事业团。他们将存在于木星大气中的氦 3 和氘进行采集,并由木星船团将它们运输到地球圈。木星圈也建设了独立的殖民地,而且直接或间接地参与了U.C.0100年代以后的纷争。

除木星船团的业务以外,吉翁公国于U.C.0070.10也设立了自己的采集组织。小行星阿克西斯就是为此设立的中继站。

    采集的氦3会保存在拉格朗日点的殖民地附近宙域的氦3储备基地。很多氦3容器排列在一起。其不会自然产生核反应,非常稳定。

存储中的氦3罐,十分安全


4.后记

    本文参考内容为写作时已经出版并流传到中文互联网圈的较新较稳定的设定内容,高达设定存在变迁、修改、进化,可能部分内容会随着时代变迁而过时,本文仅供参考,请参考设定原文进行思考,考证。

    2.1节中提到,氦3和氘在反应前后粒子数没有发生变化,这与后文反应原理部分相冲突,然而OFF原文如此,暂时不知OFF作者是一时笔误或其他原因才如此编写。后半句原文内容为“ミノフスキー・イヨネスコ型を採用したものには「核融合炉」ではなく、「熱核反応炉」という名称が与えられる。”,其直译为“采用米诺夫斯基/尤内斯库型的类型并不是“核聚变炉”,而应被命名为“热核反应炉”。”然而,根据后文提到的核反应过程,此种类型在现实中一般仍被称为核聚变炉,同时热核反应本身也是核聚变的一种,暂时不知OFF作者如此写的目的之所在。读者可以根据上下文和其他内容进行自己的判断和思考。    

    2.7节中提到,部分封闭式殖民卫星的人工太阳由核融合炉点亮,日文维基认为这一说法是出自1998年出版的《ラポートデラックス 機動戦士ガンダム 宇宙世紀Vol.1 歴史編》,原文提到的是大型核反应炉。《MS BIBLE》认为这是属于MY型热核反应炉。然而,与《MS BIBLE》同一出版社出版的GFF和GPF均认为人工太阳只是太阳能供能,否认了核融合炉的说法。和朋友讨论时,也有人提出,SIDE3将殖民卫星改造为封闭式是在50-60年代,而MY炉实用化可能是在U.C.0065年。也许MY炉在当时难以如此迅速地实用化、商业化,能够稳定为殖民卫星这样的庞然大物提供能量。本文参考较新出版的《MS BIBLE》,将其写为一种说法的主张。

    本人水平有限,如果对上述两个问题有不同看法的朋友,欢迎在评论区留言、指正。

5.参考文献

[1]《Gundam Officials U.C.0079~0083》

[2]《総解説ガンダム事典 Ver.1.5》

[3]《Gundam Fact File》系列

[4]《Gundam-MS Historica》系列 

[5]《Gundam Perfect File》系列

[6]《Gundam MS Bible》系列

[7]《ラポートデラックス 機動戦士ガンダム 宇宙世紀Vol.1 歴史編》

[8]《機動戦士ガンダム大事典 一年戰争編》

[9]《Gundam Anaheim Journal U.C.0083-0099》

[10]《一年戰争全史·上》

[11] 《機動戦士ガンダムUC メカニック&ワールド ep4-6》

[12] https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%9F%E3%83%8E%E3%83%95%E3%82%B9%E3%82%AD%E3%83%BC%E7%B2%92%E5%AD%90

[13] https://gundam.fandom.com/wiki

※注:《機動戦士ガンダム大事典 一年戰争編》首次出版于1991年,由于年代古早,其中许多内容如今已几经变迁。本文仅使用其中部分概念图,所引用其中的设定内容均有较新的材料再次提及。

6.致谢

    没想到第一次写专栏就写了这么多内容,写作过程中实在感受到创作的辛苦和不易。在此十分感谢分享扫图资源的文姐(新浪微博@-射命丸文-)和郡主(新浪微博@斑鸠郡主),感谢GUNDAM T.C.R.I.的各位,感谢在本文写作过程中提供帮助的南部(微博@astastya),Z3(B站@MSZ-006-3),高野(微博@蒼崎榛子),⑨(B站@Xeku-Eins)以及其他朋友,感谢P哥和莫哈维邮差(B站@莫哈维邮差)帮我作图。感谢大家看到这里,谢谢!


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