果你把一臺現代小轎車的引擎，穿越時空搬到瓦特面前，說這麼小一個玩意兒就有二百馬力的功率，那麼這位可憐的瓦特先生估計不是認為你瘋了，就是要大叫“這不科學”了……
總之，如果能夠掌握鋼鐵俠的方舟反應堆技術，那麼只要製造一個巴掌大小的反應堆，就能滿足一座城市的日常供電需求，而發電費用卻幾乎可以降到零：使用者只需要承擔電網的日常維護費用就夠了！對於需要每年進口鉅額燃油和天然氣的中國人來說，這樣無窮無盡的廉價能源，簡直是無法阻擋的誘惑！
而有了這樣清潔無汙染，又能便攜小型化的能源動力，不僅中國製造業可以擺脫能源匱乏的瓶頸，許多現在的科學幻想，比如宇宙旅行、太空城市、軌道電梯、外星殖民地等等，也就有了實現的可能。
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那麼，這樣令人歎為觀止，能夠提供無盡能源，宛如神器的方舟反應堆，其工作原理又是怎麼回事呢？
簡單來說，就是太陽的燃燒方式：核聚變——早在冷戰時代，核聚變就一直被認為是解決人類能源問題的主要選擇。一公斤核聚變原料產生的電能等同於一萬一千噸煤。跟現有各類核電站的核裂變反應堆相比，核聚變產生的核廢料更少，放射性也會在短期內消失，堪稱是一種絕妙的清潔能源。
核聚變又分冷核聚變和熱核聚變兩種。後者的應用產品就是氫彈，前者卻還一直處於科學幻想裡面，直到方舟反應堆的出現——方舟反應堆的執行原理並不算複雜，只是一種很早就有的冷聚變理論的實際應用成果而已。它和絕大多數正在試驗中的核聚變反應堆，都有著顯著區別，主要體現在反應機制上。
首先，方舟反應堆並非是利用元素週期表裡的輕元素來實現聚變的。目前，全世界絕大多數的聚變試驗，都是使用氫元素和它的兩種同位素“氘”和“氚”，作為堆芯的點火燃料。在使用這些輕元素作為燃料時，聚變的點火和控制都比較容易實現。在反應過程中也不會產生有害物質，終端產物是水，屬於一種清潔的聚變方式，所以才會得到眾多科研機構的青睞。方舟反應堆則反其道而行之，它是一種利用重元素聚變的核反應堆，發明它的霍華德。史塔克是使用金屬鈀作為聚變核心的燃料。因為這是已知的最重的幾種元素之一，相較於其他幾種鉑系重元素，金屬鈀又是最容易電離化的，所以是比較理想的堆芯燃料。
但問題在於，相較於輕元素的聚變，類似金屬鈀這樣的重元素，其聚變過程要更加複雜很多。光是反應中涉及的物理和化學性質變化的公式，就可以寫滿一塊黑板。在實際製作和使用的過程中，還必須非常精確地控制反應堆中的每個反應步驟，否則在點燃堆芯後很可能直接爆炸。
當然，如果完美的解決了這些技術問題，那麼方舟反應堆就是一款非常實用和可靠的能量源了。成熟的方舟反應堆在啟動後，只需要極短的時間就能輸出大量的能量，並能維持堆芯的燃燒很長很長時間。
相反，現實世界流行的氫元素反應堆，雖然點火較為容易，卻難以維持長時間的聚變反應。
不過，即使有著上述優勢，但方舟反應堆也不能說是完美的聚變反應堆了。因為和依靠氫元素聚變產生能量的傳統核聚變反應堆不一樣，依靠重金屬聚變的方舟反應堆並不是清潔的能量源。因為鈀具備嚴重的毒性，而治療重金屬中毒本來就是醫學難題，託尼一開始直接把方舟反應堆安裝在他的胸口，想要避開鈀中毒的傷害是不可能的（在阿富汗的爆炸襲擊之中，他的血管裡殘留了許多細小的彈片，必須有一個電磁鐵時刻放在胸前，才能吸住彈片，不讓其進入心臟，導致託尼喪命。而方舟反應堆就是給電磁鐵供電的）。
而且，他還得當鋼鐵俠整天飛來飛去，懲惡揚善，對鈀的消耗自然愈發厲害，而中毒的情況也更嚴重。
所以，在《鋼鐵俠2》的劇情前期，發現自己中毒程度已經很嚴重，估計活不了一年的託尼，一度自暴自棄，極其頹廢，做出了許多荒唐的事情……但是，在王秋他們進入漫威世界之前，託尼就已經成功解決了這個問題——依靠他父親霍華德。史塔克留下的線索，託尼天才地使用粒子加速器，創造出了一種安全無毒的新元素，用於代替會讓他中毒的鈀，從而讓自己成功戰勝了鈀中毒的生命危機。
再接下來，史塔克工業集團公開出售的民用版方舟反應堆，也都是用了這種新元素來代替鈀。
然而，這種新元素的發現和應用，對於鋼鐵俠託尼。史塔克來說當然是