小朋友的质能方程

前几天，晚饭后，一家人在公园遛弯消饱。

大象和我聊起核裂变，核聚变及反物质发动机的话题，要我给他讲讲原理。

我就顺便给他科普了一下。

重元素，由于原子核质量太大，不稳定，例如铀235，就像一个大面包，一撞，就变成了两个，其中有一部分面包屑掉了，不见了，这部分不见了的质量，就转变成巨大的能量释放出来。

当然，大面包放在那里，也容易变成两个，这就是衰变，也会释放出能量。

释放的能量有多大呢？

爱因斯坦

爱因斯坦告诉我们，有这么大：

E=mc^2

其实，我讲到这里，也在奇怪，为什么这里的常数是c？

散步继续，对话也在继续。

不受控的核裂变，就是原子弹。

受控的核裂变就是核反应堆，像核电站，核动力潜艇，核动力航母上的核反应堆。

怎么受控呢，用石墨吸收中子，减少中子撞击，撞慢点儿，少撞点儿，达到一个平衡，就受控了。

那什么又是核聚变呢？

你左手拿个小面包，右手也拿个小面包，想做成一个大面包，就用力挤，挤成个大面包，但是也有面包屑不见了，这部分丢失的质量，也转化成了能力。

由于小面包太小，丢掉的面包屑比较多，所以能量也要多一些。

核聚变中的小面包，通常使用氢的同位素氘氚，这是宇宙中最常见的元素。

太阳就是个巨大的核聚变堆。

同样，不受控的核聚变，就是氢弹，受控的就是人造小太阳。

要想把两个原子核挤到一起，要用很大的劲，大到需要用一个小原子弹来挤，所以，氢弹中有个原子弹做引信。

当前受控的核聚变反应堆，中国走在世界前列。

中科院合肥物质科学研究院等离子体所的（EAST）托卡马克装置，去年7月，EAST实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，标志着它成为了世界上第一个实现稳态高约束模式运行持续时间达到百秒量级的托卡马克核聚变实验装置，创造了新的世界纪录。

大象认为，核聚变反应堆，可以用来做星际航行，因为宇宙中有取之不尽的氢。

但是，他说，最厉害的要算反物质发动机了，因为正反物质一接触，质量就没了，全部转换成能量了。只是装反物质的罐子不好做，反物质一碰到物质做的罐子就不见了，就要炸。所以，用来做星际航行，还有点儿远。

期间，我们也随便聊了聊正电子和负质子，也蛮有趣的。

大象也觉得用面包类比的科普还行，鼓励我把这次对话记录下来，就有了这篇文章。

Kevin，2018年5月18日，虹桥机场，延误候机，随手记。