“以後如果我們到了外太空，肯定會接觸到高端的武器，我們不如說一下武器相關吧？”

    四號看著他們說道。

    “這讓我想到了種子。”

    李思特說道。

    “什麽是中子？”

    四號問道。

    “你讀書的時候，化學老師是體育老師教的嗎？”

    李思特朝著四號翻白眼道。

    “我學習的可是土木工程，就算學過那也是交給老師了。”

    四號不以為然地說道。

    “中子是存在於氫以外的一切原子核中的基本粒子。

    中子無電荷，質量稍大於質子。

    在原子核外，一個中子將衰變為一個質子、一個電子和一個反中微子。

    中子是重子族的成員，每個中子由三個誇克構成。”

    李思特淡定地說道。

    “這讓我想到了中子星。”

    虛妄說道。

    “給我們說說。”

    四號問道。

    “中子星，幾乎完全由中子構成、具有原子核密度的恒星。

    這樣一顆恒星含有與太陽大致相同的質量，卻被壓縮成一個直徑約10公裏的球。”

    虛妄說道。

    “有什麽曆史嗎？”

    楚雲問道。

    “1930年代初的時候，薩布拉曼揚·錢德拉塞卡發現，恒星核燃料消耗完後形成的白矮星的質量若大於太陽質量的大約1.4倍，就無法支撐自身來對抗引力坍縮。

    由此得出當時引起極大爭議的結論是，任何已經死亡的恒星若仍含有大於這個錢德拉塞卡極限的質量，將無限製地坍縮成為今天稱之為黑洞的東西。”

    虛妄解釋道。

    “我記得，中子在1932年被發現後，一些物理學家和天文學家立刻開始思考存在完全由中子構成、密度介於白矮星和恒星質量黑洞之間的恒星的可能性，並且猜測這種恒星的質量可能有一個上限。”

    五號補充道。

    “當時物理學家列夫·朗道認為所有恒星都可能含有中子內核，但隨後的計算證明，如果恒星內核的中子化真的開始，那將是恒星內區突然坍縮、並在一次爆炸中釋放大量引力能的失控過程。”

    李思特說道。

    “這一結果和弗裏茨·茲威基關於中子星可能形成於超新星爆發的觀點頗為一致。”

    五號說道。

    “到了1930年代末，所有這些思想，還有羅伯特·奧本海默和他的學生喬治·弗爾科夫的計算，都已公開發表。”

    虛妄補充道。

    “還有，奧本海默和弗爾科夫的計算證明中子星的質量確有上限，現在稱為奧本海默-弗爾科夫極限。

    任何死亡後的恒星若含有多於3倍太陽的質量，必將無止境地坍縮。”

    李思特說道。

    “然而多數天文學家直到1／4世紀後才認真對待這一有關中子星的思想，而1960年代中期偶然發現的脈衝星終於使他們確信中子星真的存在。”

    吳剛說道。

    “你對這還有一些了解？”

    四號看著吳剛問道。

    “我物理和化學老師可喜歡我了。”

    吳剛說道。

    “這好像是天文係吧？”

    楚雲問道。

    “我大學的時候，有選修天文。”

    吳剛說道。

    “算我沒說。”

    楚雲說道。

    “現在人們已經承認這些超密恒星確實形成於超新星爆發。

    超新星爆發時的強大壓力可以造就質量小到隻及太陽質量1／10的中子星。

    任何質量更小的恒星在試圖成為中子星的過程中將變成小白矮星，因為有些中子通過β衰變轉化為質子。”

    五號說道。

    “某些中子星可能是質量接近錢德拉塞卡極限的白矮星演變而成的，如果後者吸積足夠的多餘物質，使得質量超過這一極限的話。”

    吳剛說道。

    “我記得，中子星有一個鐵和類似元素構成的外殼，它的下麵是正常中子區。

    再往下則是流體區，其主要成分是超流中子。

    還可能有一個誇克組成的中心內核。”

    虛妄說道。

    “但你們不要忘記了，中子星物質的密度是白矮星的100萬倍，水的1 000萬億倍，所以每立方厘米中子星物質重達10億噸左右。”

    李思特看著他們說道。

    “真厲害，不如我們來說一下核裂變吧，這和中子也有關。”

    李思特說道。

    “核裂變是一個重原子的核分裂為兩個或更多部分、並在分裂時釋放能量和兩到三個自由中子的過程。”

    四號說道。

    “說到核裂變，你到是很清楚。”

    李思特說道。

    “我隻是從新聞到看到的比較多。”

    四號朝著李思特翻白眼道。

    “你們要知道，裂變釋放能量是因為原子核中質量-能量的儲存方式以鐵及相關元素的核的形態最為有效。

    從最重的元素一直到鐵，能量儲存效率基本上是連續變化的。

    所以，重核能夠分裂為較輕核的任何過程在能量關係上都是有利的。”

    虛妄說道。

    “這個怎麽說？”

    四號問道。

    “如果較重元素的核能夠分裂並形成較輕的核，就會有能量釋放出來。

    然而，很多這類重元素的核一旦在恒星內部形成，即使在形成時要求輸入能量，它們卻是很穩定的。”

    五號說道。

    “怎麽說？”

    楚雲問道。

    “那是因為，不穩定的重核，比如鈾-235的核，可以自發裂變。

    快速運動的中子撞擊不穩定核時，也能觸發裂變。

    由於裂變本身釋放分裂的核內中子，所以如果將足夠數量的放射性物質堆在一起，那麽一個核的自發裂變將觸發近旁兩個或更多核的裂變，其中每一個至少又觸發另外兩個核的裂變，依此類推而發生所謂的鏈式反應。”

    虛妄說道。

    “如果我的記憶沒有錯的話，你說的這就是稱之為原子彈和用於發電的核反應堆的能量釋放過程。”

    五號說道。

    “對於核彈，鏈式反應是失控的爆炸，因為每個核的裂變引起另外好幾個核的裂變。

    對於核反應堆，反應進行的速率用插入鈾堆的可吸收部分中子的物質來控製，使得平均起來每個核的裂變正好引發另外一個核的裂變。”

    虛妄說道。

    “能夠舉例說明嗎？”

    楚雲問道。

    “1千克鈾-235的全部核的裂變將產生20 000兆瓦0兆瓦的發電站運轉1 000小時，與燃燒300萬噸煤釋放的能量一樣多。”

    五號解釋道。

    “你們真厲害，現在大多數都是核聚變發電了。”

    楚雲說道。

    “我們說的是核裂變。”

    四號朝著楚雲翻白眼道。

    “……”

    (本章完)

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