小朋友的质能方程
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发布时间：2024-09-27 17:00
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热心网友
时间：2024-10-10 14:59
大象和我聊起核裂变，核聚变及反物质发动机的话题，要我给他讲讲原理。
我就顺便给他科普了一下。
重元素，由于原子核质量太大，不稳定，例如铀235，就像一个大面包，一撞，就变成了两个，其中有一部分面包屑掉了，不见了，这部分不见了的质量，就转变成巨大的能量释放出来。
当然，大面包放在那里，也容易变成两个，这就是衰变，也会释放出能量。
释放的能量有多大呢？
爱因斯坦告诉我们，有这么大：
E=mc^2
散步继续，对话也在继续。
不受控的核裂变，就是原子弹。
受控的核裂变就是核反应堆，像核电站，核动力潜艇，核动力航母上的核反应堆。
怎么受控呢，用石墨吸收中子，减少中子撞击，撞慢点儿，少撞点儿，达到一个平衡，就受控了。
那什么又是核聚变呢？
你左手拿个小面包，右手也拿个小面包，想做成一个大面包，就用力挤，挤成个大面包，但是也有面包屑不见了，这部分丢失的质量，也转化成了能力。
由于小面包太小，丢掉的面包屑比较多，所以能量也要多一些。
核聚变中的小面包，通常使用氢的同位素氘氚，这是宇宙中最常见的元素。
太阳就是个巨大的核聚变堆。
同样，不受控的核聚变，就是氢弹，受控的就是人造小太阳。
要想把两个原子核挤到一起，要用很大的劲，大到需要用一个小原子弹来挤，所以，氢弹中有个原子弹做引信。
当前受控的核聚变反应堆，中国走在世界前列。
大象认为，核聚变反应堆，可以用来做星际航行，因为宇宙中有取之不尽的氢。
但是，他说，最厉害的要算反物质发动机了，因为正反物质一接触，质量就没了，全部转换成能量了。只是装反物质的罐子不好做，反物质一碰到物质做的罐子就不见了，就要炸。所以，用来做星际航行，还有点儿远。
期间，我们也随便聊了聊正电子和负质子，也蛮有趣的。
大象也觉得用面包类比的科普还行，鼓励我把这次对话记录下来，就有了这篇文章。
Kevin，2018年5月18日，虹桥机场，延误候机，随手记。
