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核聚变威力巨大,夸克聚变威力更大,夸克弹会成为新的核武器吗?

与常规武器相比,核武器爆炸所产生的威力是巨大的,而巨大威力的背后是巨大的能量释放,那么装药量只有几十公斤的核武器,凭什么能够释放出如此巨大的能量呢?

表面上看起来核武器的装药量只有几十公斤,而实际上真正能够参与核反应的部分更是少得可怜,以广岛原子弹为例,它的装药量大概在50公斤左右,而实际上真正参与反应的材料不足1公斤,而就是这1公斤的材料所产生的裂变反应就造成了总面积达12平方公里的巨大破坏,死亡人数超过了7万人。1公斤的核材料凭什么能够产生如此巨大的破坏力呢?关键就在于质量的损失。我们知道质量和能量是可以相互转化的,而从本质上来讲,质量就是能量的一种表现形式而已,关于质量与能量之间的转化关系,我们可以通过质能方程一目了然,就是E=mc∧2。

E是能量,m是质量,而c∧2则是光速的平方,光速为299792458m/s,可见它的平方是一个极其巨大的数字,所以哪怕是只有微小的质量,在乘以光速的平方之后,都会得到一个极为巨大的值,而这个值就是能量,所以只要出现了质量上的损失,就必然会产生极为巨大的能量。

之所以核武器的威力是常规武器所不能比拟的,就是因为常规武器爆炸只是化学反应,而化学反应前后的物质总质量是不变的,没有产生质量损失,而核反应就不同了,通过核反应,物质的质量会发生损失,而这些损失的质量就转化为了能量。广岛原子弹实际参与反应的材料不足1公斤,而这1公斤的材料通过核裂变反应而产生了大约1克的质量亏损,而就是这等同于10颗黄豆的质量亏损,对12平方公里的范围产生了巨大的破坏。

通常我们所说的核武器有两种,一种是原子弹,而另一种则是氢弹,相比原子弹而言,氢弹的威力更加巨大,这是因为氢弹的核聚变反应与原子弹的核裂变反应相比,能够产生更大的质量亏损。

那么核聚变能够释放多大的能量呢?世界公认的最大的能量释放方式就是正反物质湮灭,因为正反物质相遇会发生湮灭,也就是说全部的质量都转化为了能量,这比广岛原子弹1千克的物质才转化了1克质量要厉害多了,所以没有任何反应所释放的能量可以超过正反物质湮灭。而核聚变所释放的能量可以达到正反物质湮灭的0.0003%,如果与核裂变相比,这大约可以达到它的10倍。那么还有没有能比核聚变释放能量更大的反应呢?有,那就是夸克聚变。

本质上来讲,夸克聚变也应该属于核聚变,但与通常所说的核聚变不同,夸克聚变是在更小的物质级别上发生的。

通常所说的核聚变是物质在原子层面上所产生的聚合反应,在这种反应过程中,原子核中的质子和中子会发生变化,而夸克聚变则深入到了质子和中子的内部。质子和中子的内部有什么?就是夸克,一般认为质子和中子都是由上夸克和下夸克所组成的,而夸克聚变就是在夸克层面上所产生的聚合反应,相比普通的核聚变而言,它能够产生更大的质量亏损,也就能释放出更大的能量。

这是理论,还是事实?是事实,以色列特拉维夫大学和美国芝加哥大学的科学家们联合研究证明,通过使用大型强子对撞机推动原子高速运转,让原子各个组成部分相互分离再碰撞聚合,在这一过程中,当夸克相互聚合时,便形成了夸克聚变,并释放出能量。

夸克聚变释放的能量有多大呢?大约为正反物质湮灭的0.0024%,这是普通核聚变的0.0003%的8倍。

原子弹的威力已经十分惊人了,而氢弹的威力更是巨大,如果基于夸克聚变而制造出夸克弹,威力该有多么巨大呢?它是否会成为未来的一种新型核武器呢?

如果真的制造出了夸克弹,威力真的可以说是毁天灭地,但事实上几乎没有可能,因为要基于核反应来制造核武器,链式反应是关键,以原子弹为例,只是一个原子发生裂变没有用,必须是一个裂变能够引发下一个裂变,于是牵一发而动全身,如此才能在瞬间释放出巨大的能量,但夸克聚变目前似乎只能在大型强子对撞机上实现,是无法产生链式反应的。其实这也是一件好事,因为武器的威力越大,人类所面临的危险也就越大。

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