如果有人告诉你,杀死了广岛十万人的真正转变成能量的物质只有一克,你会不会惊讶?因为这是事实,如果你不相信,下文简单给你叙述一下。

投掷在广岛的那颗叫做小男孩,是一颗枪机式铀装药的,简单地说就是引爆时候将两块铀装药合在一起,然后中子发生器一顿乱射,铀装药中高浓度的铀-235开始发生链式反应,释放出了人类有史以来掌握过的最大能量。

瞬间一个比太阳亮数千倍的火球在广岛市500米上方崩裂开来,首先抵达的光辐射、伽马射线与X射线,直接将数公里范围内的物体表面“剥去”一层,10千米内直视将会致盲,然后到达的是中子辐射,这个初期无感,但会破坏人体DNA,大剂量照射的人们将不会再更新细胞,会以最痛苦的方式死去。

最后到达的是冲击波,中心气压达到了数十万个大气压,引发了极为强烈的冲击波,以摧枯拉朽之势将周围一切夷为平地,1千米的水泥前足悉数被毁,2千米范围内的木结构全部倒塌,直接死亡与引发火灾等死伤人数超过十万。

这颗铀装药为50千克,只有2%的铀-235产生了裂变,大约失去了约1克左右的质量,质能转换后的能量相当于1.5~2万吨TNT当量。

当然这只是,氢弹威力更大,不过由于只计算了质量亏损,所以从计算角度来说并没有本质的区别,质量亏损到能量的计算公式是质能方程:

爱因斯坦发现了它,但他却没有发明,至于裂变与的故事,那是另一个有趣的故事开端了。

我们先来定义一下一个原子的质量,其实一个原子这种说法非常不“专业”,因为原子有很多种类,比如1个质子的是氕,92个质子的是铀,不过线个质子的元素却不存在,它还需要中子来调剂下,比如铀-235或者铀-238,这就是这里还有143或者146个中子。

质子数一样的就是同一种元素,中子数不同就是不同的同位素,所以一个质子的氕大约只有铀-235的1/235,当然不能这样算,因为结合的时候会释放结合能,导致质量有所降低,而且中子与质子质量也有差异,但也就八九不离十,差不多理解这个意思就成,电子质量太小,在本例中就被忽略啦。

假如以一颗质子的氕聚变为例,当然一颗质子是无法聚变的,甚至无法正反物质反应,毕竟只有一颗么,那么纯粹计算下质能方程而已。

这个能量让电动车动不了1纳米,所以尽管的能量很高,但一颗原子实在太少了,但要是使用核能的电池,一定很爽!

各位最向往的就是这种无限能源,不过核电池其实也不是无限能源,但它能在几十年内大致以比较恒定的功率发出能量,以人类短短百年的寿命来看,基本上能管小半辈子,也差不多够用了。

核电池原理有很多种,有热离子转换、热电转换、热光伏转换与斯特林发电机,还有静电转换,伏特转换………斯特林发电机效率是比较高的,但结构太复杂,热电或者热离子转换比较省事。

比如旅行者一号用的放射性同位素热电机(RTG),也就是热电转换,使用一组热电偶通过塞贝克效应将合适放射性材料衰变所释放的热能转换成电能,效率比较低,不过没有活动部件,不会磨损。

旅行者一号的核电池使用半衰期为87.7年的钚-238为燃料,每年输出的功率下降0.787%,它是1977年出发的,到现在已经快45年了,因此现在的功率已经不足出发时的10%,差不多没用啦。

毅力号火星探测车用的是多任务放射性同位素热能发电机(MMRTG),使用的同样是钚-238,由八台二氧化钚-238通用热源(GPHS)模块,这八台通用热源模块能产生约2千瓦的热能,整个电池转换模块质量为45千克,功率为125瓦,14年后功率为100瓦,功率密度为2.8瓦/千克。

这样算吧,我们常用的电瓶车大约50~100千克之间,装备的电机功率大都在500W-800W左右,这个整备功率只有100瓦却占用了差不多大部分重量的核电池,大约只能以5~10千米/小时的速度缓行了。

不过它却很持久可以不充电的情况下持续开几十年,估计能骑几百万千米,不赶时间的朋友也是极好的,只是这个价格实在是太高了,这个电池模块估计是上千万美元级别,有这个钱不如去买台帕加尼跑车吧。返回搜狐,查看更多

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