霍尔推进器射出的离子从哪里来的?质量守恒吗?
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发布时间:2022-06-15 07:56
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热心网友
时间:2022-07-17 12:50
离子是带电的原子或原子团,质量守恒。
当原子失去电子或者得到电子的时候,就会形成离子。例如:金属钠在氯气中燃烧,形成氯化钠。这时钠原子失去了最外层的一个电子,钠元素呈+1价,而氯离子得到了一个电子,氯元素呈-1价。
钠离子和氯离子有静电引力,两种离子相互接近,同时这两种离子的核之间以及它们的电子之间又有斥力,当引力和斥力达到平衡时,就形成了化合物氯化钠。
热心网友
时间:2022-07-17 14:08
霍尔推进器是需要“推进剂”的,质量守恒。
现在的霍尔推进器大多采用氡、氩、铋、碘、镁、锌等元素作为推进剂,将其离子化后,在磁场作用下进行加速,以几十千米/秒的速度喷射出去,实验室可达到将近100千米/秒的速度。
中性粒子在磁场中不受力,因此推进剂必须先离子化,离子化的方法多种多样,比如:
①、化合法,比如氯化钠,氯离子与钠离子所带电荷不同,在磁场中分别走不同路线,因此被分离,然后通过不同的路线被喷射出去;
②、电子束辐射法,用高能电子束轰击推进剂,导致推进剂电离,然后就能被磁场加速并喷射出去;
③、高温等离子化,温度就是原子/分子动能,温度高到一定程度,电子获得足够动能,摆脱原子核束缚,物质变成阳离子+自由电子的状态,这种状态就叫做“等离子态”。通过高温将物质等离子化,然后就可以用磁场分离阳离子和自由电子,分别加速并喷射出去。
理论上,任何元素都可以离子化,都可以作为霍尔推进器的推进剂,只是其功率、比冲可能高低不一。
《流浪地球》中,北半球的上万个“行星推进器”和赤道上的“转向推进器”都是霍尔推进器。在影片中,人类挖山取石作为推进剂,理论上是可行的,但其能量来源无法深究。