1958年，对新中国而言最艰巨的一条铁道工程“青藏铁路”开始建设，而后历经整整48年时间，终于建成通车，线路全长1956千米，四千米以上海拔的路段就足有960千米之长，工程量之大，任务之艰巨可想而知！
 
 
然而，很多人不知道，在这条震惊世界的铁路工程建造之时，技术人员们所遇到的最大困难，不是令人缺氧窒息的高海拔环境，不是偏远地区设备物资运输上的客观窘境，而是一个至今为止还有许多国家没能解决的技术性难题，高原“冻土”问题，而这“冻土”恰恰就和那一根根奇怪的金属棒密切相关！所谓
 
“冻土”，顾名思义，指温度处于零摄氏度以下，其中含有大量结冰的土壤，这种土壤一般普遍存在于高海拔寒冷地区，具有流变性的特点，在严寒季节“冻土”长时间处于冻结状态，土地会存在普遍性膨胀的情况，被称为“冻胀”，而天气转暖时冻土中的冰层随之溶解，土壤又会逐渐热缩，以至于塌陷下沉，这种现象被称作“融沉”。
 
 
在4000米以上的青藏铁路高海拔地段，铁道沿线的地质结构普遍都为“冻土”，这就造成了一个对铁路安全性而言非常致命的问题，随着冻土区因为季节和气候不同，出现冻胀和融沉，同时也会导致在地质变化期间，地上修建的铁道出现极大的安全隐患。于是解决“冻土”的冻胀、融沉问题就成为了技术人员们的当务之急！
 
            
            
                青藏铁路大多经过“冻土”路段，其冻胀、融沉导致了严重的安全隐患，那这个问题究竟是怎么解决的呢？ 
研究人员们耗费了整整40多年时间，才终于解开了这个困扰青藏铁路建设者们半辈子的技术难题，没错，它就是那铁道两旁一根根看似毫无用处的“金属棒”！从严谨的角度来说，这根金属棒学名叫做“热棒”，是一种由碳素无缝钢管制作而成的高效导热装置，具有独特的单向导热功能，通长7米，顶端2米露出地面，剩下5米埋进地下，直达地底深处的冻土层。那“热棒”是如何工作的呢？咱们先得从“冻土”的几种类型说起，一般来说，“冻土”分为三种，一是“短时冻土”，也就是因为突然到来的严寒气候而产生的冻土，具有持续时间短，造成危害小的特点，显然，青藏铁路沿线的冻土并不属这一类；其二，叫做“季节冻土”，顾名思义，随着四季更替，气候更迭，进而冻胀、融沉的冻土，这就和青藏铁路沿线土质非常相似了！
 
 
第三种叫做“多年冻土”，也可称为“永久冻土”，一般指持续多年结冻不融的土层。咱们在青藏铁路沿线铺设那么多“热棒”的目的很明显，就是要将那些“季节冻土”转变为“多年冻土”，继而维持“多年冻土”无论春夏秋冬，都不至于因外界气温而融化，最终形成“永冻层”，确保铁路安全。那么小小一根“热棒”真的能做到这一点吗？你可别小看它，咱们这就来说说“热棒”工作的原理！首先，这根由碳素无缝钢管制成的热棒，其内部是中空的结构，每根里都装有一定量的液氨。
 
 
因为液氨沸点极低，在冬季的时候，外界气温比冻土层的温度要低，处于地下冻土层的“热棒”底端，就会将土壤里的热量导入热棒中，促使液氨蒸发，再通过散热片将蒸发后的热量传导给空气，继而液氨再次冷却变为液态，回到“热棒”底端，如此反复作用，便可使地底冻土层实现在冬季维持冷冻，绝不松软塌陷的状态。
 
 
青藏铁路两旁“热棒”独特的导热技术使冻土层在冬季永久结冻，那么到了炎热的夏天又该怎么办呢？ 
就像咱们此前提到的，中国科研技术人员们所发明的“热棒”具有独特的单向导热功能，这也是它最神奇的地方所在了！在冬天的时候，处在热棒底端的液氨，能够通过地底土层温度使其蒸发散热，但反过来，夏季地上环境温度远高于地下冻土层，这时候热棒也会继而开启休眠模式，并不会出现反向导热的情况，反而能够有效阻止地表温度侵袭地下，就像一根根天然的制冷机器。
 
 
在冬季时，地底冻土层已经通过热棒的导热，排除了热量，达到了一种相对平衡的结冻状态，形成了坚固的永冻层，到了夏天，因为“热棒”大程度地阻隔了外界高温对地底冻土层的侵扰，从而让铁路沿线的冻土不至于融化塌陷，待夏天一过，外界气温降低，热棒又开始新一轮导热作用，对地底永冻层进行加固，如此循环往复，便有效地确保了青藏铁路沿线，一年四季的安全。
 
 
当然，随着我国城市发展和科技水平的日新月异，“热棒”技术在如今也不单单只运用于铁路建设，在很多领域都开始广泛使用，譬如其在煤自燃防治领域的应用，就让许多从事地面煤矿开采等高危行业的技术人员从中受益。“煤堆自燃”一直是煤炭开采行业的老大难问题，而热棒的高导热性恰好能加速煤堆内部的散热速度，有效破坏其蓄热环境，从而极大程度降低危险和隐患的发生。说到这里，想必你已经了解这根看似毫无用处的“金属棒”中，究竟凝聚着多少中国科研技术人员的智慧和心血，而这项绝无仅有的技术可是实打实的“中国研发，中国制造”，在此感叹一句“厉害了我的国”总不为过吧！