第三百八十章：完成稀有金屬的冶煉（2/2）
相對比使用粒子加速器來合成三種全新的元素材料，合成同位素和同素異形體顯然難度低一些。
當然，這個難度是相對而言的，僅僅是對於目前的韓元來說的。
對於已經掌握了大型粒子加速器的人類來說，其實利用原子核相撞合成三種全新的元素材料和製造同位素其實都不難。
其實元素周期表上，從95號元素鋂開始，後續一直到118號元素『氣奧』，基本都是人工合成的。
當然，這並不是指這些元素在大自然中就沒有，而是因為這些元素都是放射性元素，衰變周期很短, 從自然環境中基本無法收集到足夠多的材料用於研究。
而製造同位素則更簡單了。
同位素是具有相同原子序數的同一化學元素的兩種或多種原子之一。
同位素在元素周期表上並不占據位置, 也就是話說, 同位素和本素占有同一位置。
兩者間的化學行為幾乎相同，但原子量或質量數不同，從而其質譜行為、放射性轉變和物理性質有所差異。
比如氮的同位素在氣態下的擴散速度和方式就略有差別，有些擴散的快，有些擴散的慢，甚至它們在不同的介質中，表現出來的形態也有些不一樣。
相對於一種全新的元素來說，同位素和同素異形體在科技方面的應用度更高。
比如碳14，因為帶有微弱的輻射，所以廣泛被用於做標記元素。
又或者一些帶有強放射性的同位素，可以被用於醫療上，無論是化療還是其他的治療手段，都離不開這些人工合成出來的同位素。
至於這次如何完成製取三種非自然元素，韓元早就已經思慮安排過了。
這一次他將一種同位素和兩種同素異形體。
同位素是鋰的同位素——Li8，而同素異形體則是碳和鎳。
這三種東西，都是後面他需要用到的東西。
很重要。
所以趁著第二年還有一些時間，韓元準備將後續任務需要用到的一些材料先進行研發出來。
同位素選擇鋰，是因為它是用來製備鋰空氣電池的關鍵材料。
鋰元素在自然界有Li6和Li7兩種穩定同位素。
核外電子構型都為2-5-1，相對原子質量分別為6和7，是最輕的金屬。
這兩種穩定的同位素共同組合成了金屬鋰。
而他選擇製備的鋰同位素是Li8，這是製備鋰空氣電池的關鍵材料。
相對比他之前研發的鋰硫電池來說，鋰空氣電池的性能更加優異，能儲密度更高。
這種使用鋰同位素Li8製造的鋰空氣電池可不是小島國研究的那種廢物。
而是中級電能應用知識信息中的東西。
鋰空氣電池的一大難點是正極蓄積固體反應生成物，阻隔了電解液與空氣的接觸，導致停止放電等問題。
而鋰同位素Li8製成的鋰正極能完美的解決這個問題。
在有了高儲能的鋰硫電池的情況下，韓元之所以還要製造鋰空氣電池，是因為後面的智慧機器人。
打造人工智慧機器人和工業機器人是後面必須要做的一件事情。
不然後續的任務根本就沒法完成。
至於另外兩種同素異形體碳和鎳，則是解決材料問題的。
碳的同素異形體有很多。
金剛石、石墨、石墨烯、富勒烯、直鏈乙炔碳、無定形碳、碳納米管、纖維碳、碳納米泡沫等等。
這些都是碳的同素異形體。
他這次要製造的，是碳納米管和γ鎳。
碳納米管就不用多說了，作為一維納米材料，它的重量輕，六邊形結構連接完美，具有許多異常的力學、電學和化學性能，其廣闊的應用前景深如大海。
比如碳納米管可以製成透明導電的薄膜，用以代替ITO（氧化銦錫）作為觸控螢幕的材料。
不僅性能更優異，而且還不需要光刻、蝕刻和水洗的製程，節省大量水電的使用，環保節能。
此外，碳的同素異形體碳納米管和石墨烯也是製備碳基晶片的核心材料之一。
其實碳的同素異形體碳納米管和石墨烯可以說是一種東西，因為碳納米管可以看做是石墨烯片層捲曲而成。
只不過將石墨烯片層捲曲成碳納米管的要求和條件很高。
不得不說的是，碳這種東西簡直是一個巨大的寶藏。
傳感器、電晶體、柔性顯示屏、儲能（新能源電池、儲氫）、過濾（海水淡化）、航空航天等等幾乎人類科技的所有方方面面和角落都可以用到。
至於γ鎳，這是鎳的一種同素異形體，是製造可控核聚變以及核電池的一種關鍵材料，被叫做伽馬鎳或者妖鎳，
當然，妖鎳這個名字是華國人獨有的稱呼。
其原因來自於γ字母，這個希臘字母，雖然讀做「伽馬」，但看著很像漢字拼音中的Y，再加上以前的鎳掀起過一陣風波，所以被稱為『妖鎳』。
眾所周知，核聚變是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核，並釋放出能量的過程。
人類目前研究的可控核聚變有三種，分別是氘和氚聚變、氘和氦3聚變、氦3和氦3聚變。
其中氘和氚聚變是「第一代」聚變，也被稱為DT核聚變，他從泰山基地前任宿主哪裡得到且正在學習的可控核聚變資料就是這種。
氘和氚聚變的優點是燃料便宜，缺點是有中子，而中子是有輻照的。
在聚變過程中，釋放出來的中子會對材料造成破壞，不僅僅是對材料晶體之間的化學鍵破壞，更有最純粹的物理結構破壞。
簡單的來說，就是被中子流擊中過後，基本上絕大部分的材料都會脆化，弱化，結構破壞，嚴重的稍稍用手一搓，就會變成一堆渣渣粉末。
這也是可控核聚變中極難解決的一個問題。
而γ鎳，就是解決這個問題的基礎材料之一。
這也是韓元選擇製造γ鎳、碳納米管以及Li8來完成資源收集中冶煉合成三種非自然元素的原因。
它們都是後面必須要用到的材料
第三百八十章：完成稀有金屬的冶煉