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重核聚变 目前只是科幻“流浪地球”靠谱吗?

来源: 科技日报   日期:2019-02-12  发布者: 环球科技网 
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    《流浪地球》这部影片在大年初一正式上线,作为第一部国产科幻大片,《流浪地球》中最惊天地泣鬼神的想象是,利用成千上万个行星发动机,帮助地球离开太阳系。这就得说说让地球离开太阳系需要多少能量了。《流浪地球》电影中,地球已经到达了地木“流体洛希极限”(地木距离10.3万公里)。在此处,液体和气体不再能被地球引力束缚,而倾向于逃逸;而岩石还勉强能凭借自身的硬度坚持一会儿。
  “地球绕太阳运行,离开太阳系,要能够摆脱太阳的引力势能束缚,所需能量可以计算得到,大概是2.65×1033焦耳。”南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇分析。
 
 
  而当前人类生产的能源,可以拿全球发电量来估计。据统计,2017年全球总发电量大概是25571 TWh,大约合9.21×1019焦耳。
  “也就是说,如果把现阶段全球所有的发电量都用来推动地球离开太阳,需要连续工作2.88×1013年,即近29万亿年。而宇宙年龄大概是130亿年。”周礼勇说。总之,带着地球去流浪,可不是说走就走的旅行。如果行星发动机要承担这一任务,那得无比厉害才行。
  重核聚变,目前只是科幻
  在《流浪地球》中,行星发动机实现上述任务,靠的是重核聚变技术。
  中国工程物理研究院研究员蒙大桥告诉科技日报记者,核聚变是指两个轻核素反应,聚合成一个质量素更重的核素。重核只能分裂生成两个轻于母核的核素。比如,铀-235裂变后会成质量为95—105的元素。
  “从现代核物理知识来看,90号以上的元素有裂变趋势,10号以下的元素有聚变趋势。若要重核发生聚变,目前没理论和实现条件。”蒙大桥说。
  看来,这样的行星发动机,目前只能出现在科幻中了。
  《流浪地球》的结尾十分惊险刺激:眼看地球离木星越来越近,情况万分危急,航天员刘培强驾驶载着燃料的空间站,点燃了木星上的氢气漩涡。
  对此,中科院高能物理所研究员张双南支招说,他有更好的点燃木星的办法:例如,可以用高功率激光器点燃木星,毕竟核聚变反应需要使用高功率激光器点火。
  “理论上可以,但需要功率足够强大才行。”蒙大桥分析说,按照这一思路,点燃木星的速度确实更快,但惊险程度就会少了几分。
  专家 点评
  凌晨 科幻作家

  科幻作品中的科学,更多指的是科学思维、科学方法,而不是现有的科学理论。科幻作品的科普功能,更多是激发公众对科学产生兴趣,而不是对现有科学技术进行讲解说明。
  可以确定的是,国产科幻电影引起这么热闹的讨论,还是第一次。包括科学家在内的很多观众对其中的科学情节“揪”着不放。探讨过程中,一些干巴巴的科学问题也变得有趣起来。
  尽管带着地球去流浪并不现实,但它所引发的公众对科学的关注,已足以令人欣慰。(记者 刘园园)

 

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