核工程师看《流浪地球2》：三千核弹炸毁月球？办不到！( 三 ) 有一说一

比硅的原子序数小得多的两个氧原子核（8个质子+8个中子）直接聚变，需要15亿℃的高温和每立方米1000万吨的高密度才行。
要实现两个硅原子核的聚变需要多高的条件，这方面的文献较少，有文章说需要30亿℃ ，倒是一种合理的推测。
因此就算是在恒星内部，从硅原子核再向更重核的聚变也不是简单地把两个硅核加起来，而是要不断地吸收氦4原子核，每吸收一次增加2个原子序数，一共进行7次加法，才能聚变到镍56原子核。这个原子核很不稳定，会很快衰变成钴56 ，再衰变成稳定的铁56（26个质子+30个中子）。

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▲大质量恒星内部聚变形成铁56的过程
但这样的过程我们的太阳是实现不了的，需要质量超过太阳8倍的恒星，才能最终产生铁56 。
也就是说，流浪地球中的行星发动机，需要模拟比太阳还要大几倍的大质量恒星内部环境，才有可能燃烧“石头” ，实现硅的聚变。但问题是，地球上没有那么多氦，氦气资源一直很稀缺的，可不像石头那么好找。
所以，行星发动机必须得实现15亿~30亿℃的高温和难以想象的高密度，使硅原子核和氧、镁，或者它自身去聚变。
这个条件，你觉得在地球上能实现吗？
就算假设它真能实现，接下来还会迎来一盆冷水，那就是——从硅聚变成铁，并不能释放出很多能量！
这是因为，原子核的比结合能不同。
比结合能是把一个原子核完全拆散成核子，平均每个核子需要的能量。比结合能越高，说明原子核越稳定。

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▲不同原子核的比结合能
从氢或者氘氚聚变成氦4 ，比结合能增长极快，因此释放的能量非常多，但从氦4再一路向上聚变到铁56 ，比结合能增长很慢，释放的能量很有限。
为了这部分有限的能量去实现大质量恒星核心处那样的极端条件，就算真能够做到，恐怕也得不偿失。
核爆月球
说完了“烧石头”的行星发动机，再来聊聊《流浪地球2》中的炸毁月球。
这个脑洞开得实在是大，令人不得不佩服编剧的想象力，毕竟原著小说中只是推走了月球而没有把它炸掉。
但要炸碎月球，仅靠3614枚核弹显然是不够的。电影中也提到，这些核弹爆炸产生的能量，只有摧毁月球所需能量的10亿分之一。因为月球虽然比地球小得多，却仍然很大，直径达到3476公里。即使有上万枚核弹，对月球来说也只是挠挠痒痒，激起一片尘埃而已。
所以电影中的设定是，把这些核弹布置在一座巨大的环形山中组成阵列，通过精确引爆核弹阵列，引发月球核心的聚变，继而炸毁月球。

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▲引爆月球|《流浪地球2》预告片截图
这些核弹只起到一个“扳机”或“引信”的作用，有点儿像氢弹的原理：即用一颗原子弹来充当引信，引发氘氚的聚变。
但氢弹的引爆过程中，原子弹并不是直接靠高温来引发聚变，而是利用爆炸时产生的X射线来压缩加热聚变燃料，从而达到核聚变条件。
月球外壳主要也由石头构成，不利于X射线的传播，所以笔者推测可能是想用核爆产生的冲击波，实现对月球中心点的瞬间压缩，来引发月核聚变。
推理到这儿，一切都还算合理，但接下来就离谱了。因为月球和地球一样，拥有一个铁核，即月核的主要成分是铁56 。