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在木星上引爆氢弹激发核聚变不可能,但是还有别的方法

时间:2019-08-05 21:17 来源:菜叶 作者: 菜叶

到目前为止,人类能够生产的氢弹只能在地球上造一个小坑,而木星的体积是地球的1300多倍,质量是地球的300多倍,一颗氢弹几乎可以忽略不计,它产生的能量远远低于某些小行星撞击木星产生的能量。

在木星上引爆氢弹激发核聚变不可能,但是还有别的方法

不要说1颗氢弹,1亿颗氢弹也没有用。一个地球大的氢弹也无法激发木星上的氢核聚变。

1994年苏梅克—列维9号彗星与木星相撞,爆炸威力相当于40万亿吨TNT炸药的当量,只不过在木星大气层留下一个疤痕,几年后这个疤痕就没有了。这个爆炸相当于几十亿颗广岛原子弹同时爆炸的能量。

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核聚变需要高温高压的原因很简单,核聚变是原子核的融合,而原子核都带正电,相互排斥力很大,而要克服这种核排斥力,原子核只有在极高速的情况下利用运动惯性可以克服排斥力而撞进原子核来实现核融合,这就是核聚变。而对于原子核来说,热运动速度实际上就是温度,因为需要极高的温度导致原子核具备极高的运动速度,这是核聚变的基础条件。而压力则是显著的提高单位体积内的原子核密度,从而增加核碰撞几率,提高核聚变速度。

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核聚变所需高温是上千万度的温度,压力则最少需要数百万个大气压以上,而且高温与高压是两个互补的条件,温度特别高则压力可以下降,或者压力特别大则温度可以下降。比如太阳内部也只有核心区发生核聚变,那里的温度是1500万度,压力数千万个大气压,导致核心的氢等离子体的密度达到了150g/ cm3,在地球上最轻的氢气在太阳核心却比黄金重多少倍了,这就是高压所致。

那么我们如果用地球去撞击木星呢?也引发不了核聚变。

因为核聚变是形成恒星的基本要求,而恒星的最小质量需要达到太阳的7%以上,中心的压力才有可能激发氢核聚变。而木星的质量相比这个太小了,才达到太阳质量的0.1%,还需要增加70倍,才有可能成为一个中心进行核聚变的最小恒星~红矮星。

所以不光是地球去撞没用,就是太阳系的所有行星和矮行星、小行星、卫星加起来一起去撞,有可能会把木星撞出几个大坑,即使撞碎了,也激不起核聚变。

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但是如果说要在木星上通过某种方式(不是氢弹),引发局部的核聚变,这还是有可能的。比较有希望的方法是μ子催化的核聚变反应和轻离子束加速引发核聚变。

μ子催化核聚变允许在常温下进行。其原理是用μ子(比电子质量高207倍)替换氢原子中的电子,这样使得氢原子核能够靠得更近,降低原子聚合的难度,如果人类能够发明一种μ子弹(或者π介子弹——可产生μ子),在木星表面引爆,使大量的μ子渗透到木星的大气当中,并辅以氢弹能量,则可能引发局部的核反应(因为局部降低了聚变所需的能量需求)。

离子加速核聚变则能够引发微小的核聚变,尤其是在木星的高压下可能更容易。即便在地球上,每年也会生产几百个用于勘探石油的中子发生器,其机理就是利用电场引发氘氚微弱的核聚变而发射中子。

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