《流浪地球》中的行星发动机烧石头燃料，这种技术真的可行吗 -

标题: 《流浪地球》中的行星发动机烧石头燃料，这种技术真的可行吗 [打印本页]

作者: leon0880 时间: 2019-2-12 10:58
标题: 《流浪地球》中的行星发动机烧石头燃料，这种技术真的可行吗
在正在热映的电影《流浪地球》中，人类为了推动地球离开太阳系，建造了1万多座行星发动机，这些发动机高达11,000多米，比珠穆朗玛峰还高两三千米，每一台可产生150亿吨的推力，但是它们所用的燃料只是地球上最常见的石头，也就是电影中所谓的“烧石头”了，这是怎么回事呢？石头真的可以当燃料产生能量吗？这技术真的可行吗？

在我们的常识中，石头当然不可以被作为燃料使用，那东西不是煤炭，是点不着的，但是电影中的“烧石头”可不是我们所认为的用火点燃去烧，它说的其实是重元素核聚变，也就是将石头中所包含的重元素进行核聚变反应，使之释放能量运转发动机，推动地球前进。

这种技术说起来并不复杂，就是现在世界上各大国都在争取尽早突破实现实用化的可控核聚变技术，只是现在研究的重心都放在氢元素的同位素氘上，因为它是一种相对更容易发生聚变反应的元素，然而这种技术也不是那么容易突破的，50年前就有人说50年后人类可实现可控核聚变的应用，然而时至今日再问可控核聚变技术什么时候能实用化，可能大部分科学家还会回答50年后。

从理论上来讲，这种技术是可以实现的，只要解决了一些瓶颈技术和材料问题，可控核聚变技术将造福世界，我们抬头可见的太阳的内部正在进行着与之类似的聚变（氢核聚变），所以太阳时刻都在向地球上播撒着光辉，但是相对而言，氢元素的聚变要比其他元素容易很多，它只需要1000万摄氏度左右就可以达到，但是比它高一级的氦元素的聚变就需要近2亿摄氏度了，而要使石头中包含的元素聚变的话，可能需要超过10亿摄氏度的温度，这是连太阳也达不到的，即便将来太阳成为红巨星后也达不到。

重元素的聚变只发生在大质量恒星的内部，太阳的质量大8倍的恒星才可以实现到铁元素的聚变，不过当铁元素出现的时候，恒星的主序星阶段也就走到了尽头，但在超新星爆发的一瞬间，元素周期表上铁以上的大多数元素都将被制造出来，也是因为这个时候的温度可以达到1500亿摄氏度。

地球上的石头的组成元素其实有很多，单一的矿物质元素基本上都是从石头中提炼出来的，也可以从中提炼一些常态下的气体和液体元素，但是石头中比较容易发生聚变的且能释放能量的都是元素周期表上铁元素之前的元素，一般来说越靠前的元素越容易聚变，释放的能量也越多，除了氢和氦元素之外，锂、铍、硼、碳、氮、氧、钠、镁、铝、硅、磷、钙等元素的聚变都可以释放能量，只是聚变所需要的条件和释放量的多少有所不同。不过《流浪地球》小说原著中介绍说人类靠行星发动机烧石头驱动地球前进的时间中，耗费的石头燃料相当于把地球的地壳挖低了40米，这或说明石头中包含的大部分铁之前的元素都被用作聚变的燃料，所形成的元素应该也是铁之前的元素，因为铁的形成是需要吸收能量的。

铁以及之后的元素也都不可以被用作燃料，因为它们不但不释放能量，还需要吸收能量，除非能用类似现代核电站和原子弹的裂变技术使它们释放能量，但是裂变释放的能量又很小，应该不足以用来推动地球前进。

以人类目前的科技水平来看，还是无法想象使用流浪地球中的可控重元素核聚变技术的，毕竟我们连最简单的可控氘核聚变技术还没有掌握，更无法想象建造利用这种技术的1万多米高的行星发动机，所以虽然电影中的技术理论上可行，但是对如今的我们来说，那还是很科幻的。

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