地球上什么物质靠近太阳而不融化,还可以隔离太阳的热量?
   来源:天马行空的逍遥     2019年10月11日 14:33

太阳表明的温度在5500℃左右,太阳核心则能达到1500万℃。其核心的温度能够达到1500万摄氏度,这样的热量是任何物质都无法隔绝的,而且,太阳本身的辐射能量也极高,一般来说,没有地球大气层的保护,太阳辐射能够杀死地球生所有的生命。

而地球上天然存在的熔点最高的物质是钨,钨的熔点的确是3410℃,但是它并不是熔点最高的物质,人类目前已知熔点最高的物质确是铪合金,铪合金的熔点达到了4215℃,这个温度和太阳表面的5500℃还有一段距离,所以即使是铪合金,也无法接近太阳。

太阳中心在发生氢聚变,相当于持续不断的大量氢弹爆炸,强大的辐射压把物质不断喷射出去,那么是什么力量约束太阳保持球形不炸开呢?是引力,太阳自身巨大的质量形成引力场,把表面的物质拽向核心,同时辐射压把核心物质向外喷发,形成平衡,保持了球形。换句话说,引力场就是装太阳的“容器”。

科学家想在地球上造一个人工太阳“可控核聚变”来解决能源问题,既然目前没有一种物质能够装太阳,所以科学家也是希望利用场来约束太阳。不过人造小太阳质量很小,不足以形成足够大的引力场,科学家用的是磁场。高中物理知识,带电粒子在磁场中会发生偏转。聚变的原材料氢核和产物氦核都是带正电的,如果我们有一个精心设计的强磁场,让核反应只在能在场内进行,带电粒子都飞不出了,我们就有了一个装“小太阳”的“容器”了。

再来说隔热的事,大家听过“纸锅烧水”吧?沸腾的水带走多余的热量使得纸锅温度达不到着火点。目前的核电站也是类似原理,用大量水来冷却反应堆,里面在核裂变,外面却感受不到澎湃的热量。未来的人工太阳核聚变发电站也是利用同样原理。用冷却液带走热量对设施外隔热,同时用冷却剂吸收的热量来发电。

根据网上的其他说法来看,似乎利用磁场能够实现困住“太阳”。即用一种强大的电磁场来实现将核聚变反应产生的能量利用磁场的引力和磁力作用将能量粒子包围起来,让大部分的粒子不跑出去,当然,人类目前制造不出能够包围太阳的强大磁场,只能制造一点的小磁场包裹住假想的迷你再迷你型的太阳。

未来科技的发展,可能会从多个角度去考虑解决这种工程问题,假如需要接近太阳表面的话。

第一:继续研发超级耐热材料,这个方向估计不会中断,毕竟宇宙探索一直需要这种材料支持,地球上也会越来越多应用这种超级材料。

第二,可能也是未来需要加重的方向,采用技术手段,让耐热材料能够接近太阳表面,举个简单的例子:纸火锅,一面是火一面是汤,中间的纸就是不会烧坏。

第三,借鉴空调领域的吸收式制冷的理念,是不是可以开启一个新的方向。吸收式制冷的原理是从外界吸收热量,机器产生冷量,与传统的压缩机制冷完全不一样。这个理念是不是可以用在太阳探索上,也未可知。

小太阳 太阳 物质