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1 # 華在論劍
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2 # 印度墜機部部長
鐵之前的元素髮生核聚變時都會釋放能量。地球上四大物質,氧矽鋁鐵,矽的含量極為豐富,所以燒石頭在技術條件達的到的情況下完全沒問題。
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3 # 講科學堂
為了讓地球飛出太陽系,躲避即將成為紅巨星並膨脹到地球軌道的太陽對地球的吞噬。人類給地球安裝了上萬臺行星發動機。發動機噴出的高速粒子射流會給地球巨大的推動力。這時電影《流浪地球》的基本設定,科幻作品總有這些不怎麼符合實際的設定,不然還真沒法寫。
圖:巨大的行星發動機
事實上,太陽確實會膨脹成一個紅巨星,並將地球吞噬,只是這還得等上50億年。太陽最後會坍縮成一顆和地球差不多體積的暗淡的白矮星。人類文明要延續下去,確實要依據別的恆星系。不過,這不是現代人操心的問題,咳咳,兒孫自有兒孫福嘛……
圖:恆星的演化
根據設定,行星發動機的燃料是用的岩石。岩石能夠作為核聚變材料燃燒嗎?當然能,不過筆者不認為這是1000年內人類能夠辦到的事情。
大質量的恆星會將氫元素一直聚變到鐵,由於鐵的比結合能在元素中最大。它的核聚變消耗的能量比釋放出來的還多,這會導致恆星冷卻,引發急劇收縮, 產生超新星爆發。
圖:大質量恆星在末期的洋蔥結構
所以在理論上,任何原子序數低於鐵的物質都可以進行核聚變反應。岩石的主要成分是氧(O)和矽(Si),所以,岩石當然可以用來進行核聚變反應的燃料。只是,它們發生核聚變反應的條件太過苛刻,需要的壓力和溫度是人類很難辦到的。
目前,即使是最容易的達成的氚~氘(為氫的同位素)可控核聚變都還在實驗中,離成功還差著十多二十年。
圖:可控核聚變裝置
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4 # 星辰大海路上的種花家
重聚變核反應堆是怎麼把石頭當燃料燒的?
如果不考慮現實科技水平從理論上來看的話並沒有什麼問題,因為石頭的成分是矽和氧,只不過這個條件實在是太過變態,不要說現在,就是未來很長時間內都難以實現!
上圖是恆星的內部結構,為什麼重核聚變發動機燒石頭的事情跟晚期恆星內部結構扯上關係了?這是因為只有大恆星(8-10倍太陽質量以上)晚期才能真正的燒“石頭”!我們從上圖可以看到,從外層到核心就是一個恆星聚變的物質變化過程,但恆星真正的聚變區域在核心,只要溫度足夠,核心就會從氫氦碳氧一直到鐵元素為止,就不再核聚變了,因為鐵元素是最穩定的元素,再往後的聚變就需要吸收能量了,往後的聚變將在超新星爆發中完成!但這並不是我們今天要討論的問題,既然作為行星發動機,那麼必須是釋放能量,因此行星發動機最後的產物只能是鐵!
那麼它是如何來到達這個燃燒碳、氧、氖、鎂、矽甚至鈣的呢?這些元素的燃燒條件又是如何個變態法?
上圖就是各種元素的聚變要求,請注意最後矽燃燒的條件是30億度!現代技術到一億度就已經了不起了,然而這才是達到最低要求的1/30,因此這些秘密也許就隱藏在火石裡!
也許火石就是類似恆星的一個洋蔥結構,外層聚變保壓下達到內層的聚變條件,然後“層層轉包”一直到核心的矽元素鈣元素燃燒達到30億度的條件,然後行星發動機再用技術磁場約束維持,再不斷的丟石頭進去維持這個燃燒,並且排出已經徹底燃燒後的灰燼-鐵,經過磁約束噴管衝向大氣層外,產生推進地球的力量!
所以真正拯救地球的元素是什麼?必須是鐵元素!看來這個最偉大的元素再一次的拯救了地球!當然我們以現在的技術肯定是不能實現的,但未來技術的進步也是跨越式的,指不定我們數百年後真實現了呢?太陽還不會氦閃,那麼行星發動機幹嘛呢?推幾顆小行星過來開發下,或者改造成未來深空的宇宙飛船可好?
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5 # Hiccup22
在回答這部科幻電影中的理論之前我們先看看核工業是怎樣生產核材料的。
核裂變主要使用鈾和鈽這兩種材料,鈾是從鈾礦中經過提煉分離後製成黃餅,大家知道鈾235是武器級的,而核電站中的核反應堆中鈾的純度並沒有那麼高。
輕核聚變使用的是氚和氘,這兩種是從海水中提煉的,除了造氫彈,它也是重水反應堆的減速劑,純度當然也是99.9%。
如果是重聚變技術,那就是從礦石中獲得矽和氧這樣的重原子,這是因為礦石主要是由二氧化矽組成,但礦石中也有一些很複雜的元素,比如像鈣和一些碳元素,有些元素適合聚變反應,有些不行,所以進反應爐之前就要提純,怎麼提純?行星發動機底部一定有一個專門給石頭作提純處理的部門。
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那你就問對人了,
其實這個很簡單。
就是物理現象,
如果非要我解釋,我挺忙的。
你可以找度孃的,他比我懂,我只是來搞笑的