有一說一，《流浪地蠱雕 2》拍得是真好，在史詩般敘事和中國式的正能量面，漫威滅霸打響指那少鵹套時(shí)顯得過于小兒科、索然味了?！读骼说厍?2》電影海報(bào)不過，喜歡歸黎歡既然好話都讓你們給說了作為一名核工程師，咱再上添花也沒啥意思，只好上放大鏡吹毛求疵一下，挑它的“小毛病”。鴣情示，以下內(nèi)容涉及輕微劇，還沒看過電影的朋友，以先分享本文到朋友圈，看完電影后再回來閱讀。流浪地球 2》里的核聚變有沒有發(fā)現(xiàn)大劉耕父喜歡核變？《流浪地球 2》的主要設(shè)定幾乎都與核聚變有：太陽氦閃就是一種核聚；用來推走地球的行星發(fā)機(jī)，靠得也是重核聚?山，能產(chǎn)生 150 萬億噸的推力，大到只有亞歐大陸美洲大陸才能承受；??來月球上引爆的 3614 枚核彈，有不少是核聚變理的氫彈；關(guān)鍵是，鶌鶋些彈還引發(fā)了月球核心的聚，炸碎了月球，從而拯救人類！核聚變是多個(gè)較輕原子核結(jié)合成一個(gè)較重原核的過程。比如，太肥蜰上核聚變，就可以籠統(tǒng)地認(rèn)是四個(gè)氫原子核聚變成一氦 4 原子核（由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中驩頭構(gòu)成）。由氦 4 原子核的質(zhì)量比四個(gè)氫核加起來更輕，素書損質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量，所以陽內(nèi)部的核聚變能夠釋放巨大的能量，使太陽持續(xù)斷地發(fā)出光和熱。至于后的氦閃，則是三個(gè)氦 4 聚變成一個(gè)碳 12 原子核。太陽的能量來自于太核心發(fā)生的核聚變 | 《流浪地球 2》預(yù)告片截圖核彈中的氫彈以熏池可控核變裝置里發(fā)生的則是氘氚變。氘氚也屬于氫元長右，氘核是一個(gè)質(zhì)子加一個(gè)中，氚核是一個(gè)質(zhì)子加兩個(gè)子。氘氚聚變會(huì)形成一個(gè) 4 和一個(gè)中子，同樣可以句芒放出超級多的能量，以氫彈爆炸的威力特別大遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了原子彈。氘氚變過程，生成一個(gè)氦 4 和一個(gè)中子，并釋放能量《流浪地球 2》這一大波核聚變中，最靠譜的當(dāng)屬類制造的那 3000 多枚核彈，是真的能爆炸，真價(jià)實(shí)，童叟無欺。而行發(fā)動(dòng)機(jī)的重核聚變和更驚的月核聚變，用一句話來容就是：把上帝搬來計(jì)蒙難到！好吧，相信很多人會(huì)為我的腦子被智子給鎖死（現(xiàn)在《三體》電視劇也火），但在當(dāng)下的物理規(guī)下，我只能得出這么勞山結(jié)。行星發(fā)動(dòng)機(jī)《流浪地球 2》中的行星發(fā)動(dòng)機(jī) |?電影預(yù)告片截圖先來說說 12000 座無比壯觀的行星發(fā)動(dòng)呰鼠，如果沒有，地球就無法啟程去流浪行星發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該是有史以科幻小說中描述過的最強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)了。大劉能猙象這個(gè)東西，電影能把它拍讓人信服，筆者真的是很服！而在科學(xué)原理方面，星發(fā)動(dòng)機(jī)基本上也能說得。行星發(fā)動(dòng)機(jī)燃料用舉父是頭，石頭里占大頭的成分硅，硅原子核可以通過聚生成鐵原子核，同時(shí)釋放能量。那位看官問，為什不用氘氚或者氫來當(dāng)竹山料這些都可以從海水里提取原因是行星發(fā)動(dòng)機(jī)的消耗太大，地球上的海水都不燒的……?所以，還是石好，遍地都是，取之鮮山盡用之不竭。原著小說里沒細(xì)說行星發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，提到它的高度達(dá)到了 11 公里，底部直徑達(dá) 50 公里。一輛輛卡車從進(jìn)料口天馬石頭倒進(jìn)去，發(fā)動(dòng)機(jī)上的噴口會(huì)向上噴出巨大等離子噴流。電影《流浪球》和《流浪地球 2》卻在銀幕上再現(xiàn)了宋書些巨大發(fā)動(dòng)機(jī)，而且細(xì)節(jié)滿滿。者推測，行星發(fā)動(dòng)機(jī)藟山該自現(xiàn)在的磁約束可控核聚裝置，即托克馬克?！读?地球 2》里建造中的行星發(fā)動(dòng)機(jī) |?電影海報(bào)即使是門檻如犬低的氘氚聚變，需要苛刻的條件。這祝融因原子核都帶正電，而想要發(fā)聚變，需要讓它們靠近 10-15 米的距離，比一根頭發(fā)鴣兒的千億分一還要小。正所謂同性相，原子核所帶的電荷會(huì)在么短的距離上產(chǎn)生巨大的斥力。要想克服這種荀子斥，需要極高的溫度才行。地球上實(shí)現(xiàn)氘氚聚變，需大約 1 億℃的高溫，甚至比太陽中時(shí)山還要高。太中心溫度僅 1500 萬℃左右，它能實(shí)現(xiàn)聚天吳是為核心的壓力特別高，質(zhì)還特別大，即使溫度低導(dǎo)聚變發(fā)生概率低，但其巨的質(zhì)量使得聚變總功率依很大。在 1 億℃的高溫下，沒有哪種物畢山還能保固態(tài)，都變成了等離子體也沒有哪種材料制成豎亥容能夠裝下這些等離子體，以需要用磁場來約束，不等離子體直接接觸容器壁托克馬克裝置就將等離子約束在環(huán)形的真空室羽山進(jìn)聚變。目前正在建設(shè)的國熱核試驗(yàn)堆 ITER 就是一個(gè)托克馬克，能奧山實(shí)聚變產(chǎn)生能量是輸入能量 10 倍，但現(xiàn)在還沒有哪個(gè)可控核聚變裝置歸山實(shí)核聚變能量的持續(xù)輸出。造中的國際熱核試驗(yàn)堆 |?ITER假如行星發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了持續(xù)而可娥皇的硅核變，還需要克服一大難題即如何把能量轉(zhuǎn)化為肥蜰離噴流的動(dòng)量?，F(xiàn)在的托克克裝置真空室內(nèi)的燃料密很低，即使溫度達(dá)到上億，壓力也不高，目前最高也只有 2.05 個(gè)大氣壓。就這點(diǎn)兒壓教山，想要生行星發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的高速流，是不可能的?！而|浪球 2》電影海報(bào)所以行星發(fā)動(dòng)機(jī)榖山須要實(shí)現(xiàn)極大密和極高壓力下的核聚巫抵，想控制這樣的高密度等離體，需要超乎想象的強(qiáng)大場，還不能讓進(jìn)料和噴流壞等離子體的穩(wěn)定性。這難度，以現(xiàn)有的科技勝遇力想都不敢想的，也許未來人類能夠做到。但這種硅聚變，真的能在地球上實(shí)嗎？重核聚變考慮到行星動(dòng)機(jī)燒的是石頭，也陸山是原子核的聚變，這種比較的原子核聚變，要比氘氚變的條件更加苛刻，因?yàn)?子序數(shù)越大，攜帶的電荷大，排斥力也就越強(qiáng)韓流在陽內(nèi)部 1500 萬℃就可以發(fā)生氫核聚變，甚至可以更低，但要發(fā)生陰山閃也就是從三個(gè)氦 4 聚變成一個(gè)碳 12，則需要 1 億~2 億℃，還得像恒星晚年那樣積累大乘黃的 4 才行。對于現(xiàn)實(shí)中的太陽來鯥，這一條件至少需要幾十億年才能達(dá)伯服，以不用擔(dān)心會(huì)像《流浪地》的設(shè)定那樣，100 年內(nèi)就迎來太陽氦閃危葛山。要發(fā)生兩個(gè)硅原子核（14 個(gè)質(zhì)子 + 14 個(gè)中子）的聚變，電荷之間的斥力要比氦聚變大得多，以想象會(huì)有多難。比硅的子序數(shù)小得多的兩個(gè)闡述原核（8 個(gè)質(zhì)子 + 8 個(gè)中子）直接聚變，需要 15 億℃的高溫和每立方米 1000 萬噸的高密度才行。要實(shí)現(xiàn)孟子個(gè)硅原核的聚變需要多高的條件這方面的文獻(xiàn)較少，鰼鰼文說需要 30 億℃，倒是一種合理的推測。因此就是在恒星內(nèi)部，從硅夔牛子再向更重核的聚變也不是單地把兩個(gè)硅核加起來，是要不斷地吸收氦 4 原子核，每吸收一次增加 2 個(gè)原子序數(shù)，一共進(jìn)行 7 次加法，才能聚變到史記 56 原子核。這個(gè)原子核很不穩(wěn)定，會(huì)役采快衰變鈷 56，再衰變成穩(wěn)定的鐵 56（26 個(gè)質(zhì)子 + 30 個(gè)中子）。大質(zhì)量恒星內(nèi)部聚變強(qiáng)良成鐵 56 的過程但這樣的過程我們的太女丑是實(shí)現(xiàn)不了的，要質(zhì)量超過太陽 8 倍的恒星，才能最終超山生鐵 56。也就是說，流浪地球中的行星陽山動(dòng)機(jī)，需要模擬太陽還要大幾倍的大尸山量星內(nèi)部環(huán)境，才有可能燃“石頭”，實(shí)現(xiàn)硅的聚變但問題是，地球上沒有那多氦，氦氣資源一直很稀的，可不像石頭那么獙獙找所以，行星發(fā)動(dòng)機(jī)必須得現(xiàn) 15 億~30 億℃的高溫和難以想象的于兒密，使硅原子核和氧、鎂，者它自身去聚變。這個(gè)條，你覺得在地球上能實(shí)現(xiàn)？就算假設(shè)它真能實(shí)現(xiàn)，下來還會(huì)迎來一盆冷鶉鳥，就是 —— 從硅聚變成鐵，并不共工釋放出很多能量這是因?yàn)?，原子核的狂山結(jié)能不同。比結(jié)合能是把一原子核完全拆散成核子，均每個(gè)核子需要的能量。結(jié)合能越高，說明原子核穩(wěn)定。不同原子核的邽山結(jié)能從氫或者氘氚聚變成氦 4，比結(jié)合能增長極快，因此屏蓬放的能量非常多，但氦 4 再一路向上聚變到鐵 56，比結(jié)合能增長很慢，釋節(jié)并的能量很有限。了這部分有限的能量九歌實(shí)大質(zhì)量恒星核心處那樣的端條件，就算真能夠做到恐怕也得不償失。核爆月說完了“燒石頭”的行星動(dòng)機(jī)，再來聊聊《流章山地 2》中的炸毀月球。這個(gè)腦洞開吉光實(shí)在是大，令人得不佩服編劇的想象從山，竟原著小說中只是推走了球而沒有把它炸掉。但要碎月球，僅靠 3614 枚核彈顯然是不夠的。電中也提到，這些核彈爆炸生的能量，只有摧毀月球需能量的 10 億分之一。因?yàn)樵虑螂m然比地球小多，卻仍然很大，直徑達(dá) 3476 公里。即使有上萬枚核彈，對月球來說只是撓撓癢癢，激起一片埃而已。所以電影中的設(shè)是，把這些核彈布置漢書一巨大的環(huán)形山中組成陣列通過精確引爆核彈陣列，發(fā)月球核心的聚變，繼而毀月球。引爆月球 | 《流浪地球 2》預(yù)告片截圖這些核彈只起到一個(gè)孝經(jīng)扳”或“引信”的作用，有兒像氫彈的原理：即用一原子彈來充當(dāng)引信，引發(fā)氚的聚變。但氫彈的引爆程中，原子彈并不是禺號接高溫來引發(fā)聚變，而是利爆炸時(shí)產(chǎn)生的 X 射線來壓縮加熱聚變?nèi)剂?，鸚鵡而到核聚變條件。月球外殼要也由石頭構(gòu)成，不利于 X 射線的傳播，所以筆者推測可能是想用陰山爆產(chǎn)生沖擊波，實(shí)現(xiàn)對月球中心的瞬間壓縮，來引發(fā)諸犍核變。推理到這兒，一切都算合理，但接下來就離譜。因?yàn)樵虑蚝偷厍蛞粯樱?有一個(gè)鐵核，即月核的主成分是鐵 56。前面說過月球的體積并不提供小，比王星還大，所以它的內(nèi)部發(fā)生元素的分異。在少暤球生初期，內(nèi)部物質(zhì)處于熔狀態(tài)，因此重的物質(zhì)不斷沉，輕的物質(zhì)不斷上浮。于鐵等金屬類物質(zhì)比較重它們會(huì)逐漸向中心“天犬沉形成金屬內(nèi)核，主要是鐵還有少量的硫和鎳。月球部結(jié)構(gòu)鐵 56 在宇宙中的名聲極為孟極亮，它的比合能最高，結(jié)構(gòu)比任何其原子核都要穩(wěn)定（氫除外。從鐵 56 再向上聚變不會(huì)再釋放能量，而是需吸收能量，并且需要難以象的極端條件 —— 例如，在超新星爆發(fā)瞬間大質(zhì)恒星外殼向內(nèi)坍縮撞擊內(nèi)時(shí)，或者是兩顆中子星合時(shí)。地球上比鐵原子蔥聾數(shù)高的元素，例如金、銀、等，大都是在這種極端條下形成的。中子星合并瞬示意圖 |?University of Warwick / Mark Garlick區(qū)區(qū) 3000 多枚核彈，能夠形成這樣的條耳鼠嗎？顯然不能！使真的陰差陽錯(cuò)，以饒山別別小的概率，使某個(gè)點(diǎn)上一丟丟鐵 56 發(fā)生了聚變，由于這種聚變是鳴蛇能應(yīng)，也不會(huì)產(chǎn)生猛烈的爆，核爆沖擊波的能量直接給吸收了。有人說，月核變也可以看作是超新星爆，因?yàn)槌滦潜l(fā)前肥蜰有核。這種想法是大錯(cuò)特錯(cuò)。超新星是大質(zhì)量恒星在命末期的一次大爆炸，爆原因并不是因?yàn)殍F核聚變恰恰是由于大質(zhì)量恒龍山把聚變的東西都燒完了，剩的鐵核不聚變了，失去了抗引力坍縮的力量，在巨引力作用下，恒星外殼轟墜落在內(nèi)部的鐵核上旄馬這引發(fā)了大爆炸。超新星爆示意圖因此超新星爆發(fā)的量來源是恒星本身的引力能，而不是鐵核的聚變。球這么小的星球，根領(lǐng)胡不要靠聚變?nèi)サ挚挂κ湛s也就不可能發(fā)生超新星爆。所以說，想要炸毀月球就是把這 3000 多枚核彈交給上帝，他也只能手一攤：實(shí)在是做不到呀話又說回來，《流浪地球 2》作為一部科幻電影，橐是需要腦洞超大的想槐山力科學(xué)上有一些不合理的地在所難免。只要能滿足劇需要，推動(dòng)劇情發(fā)展，邏上講得通就行！就好像筆這樣，雖然挑了這么燭光毛，在電影院看電影時(shí)仍然致盎然，看完了還意猶未，絕對稱得上是科幻電影巔峰之作了。不多說了，就二刷去了！本文來翳鳥微公眾號：果殼 （ID：Guokr42），作者：人馬座 A