“以后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(guān)吧？”
四號看著他們說道。
“這讓我想到了種子。”
李思特說道。
“什么是中子？”
四號問道。
“你讀書的時候，化學(xué)老師是體育老師教的嗎？”
李思特朝著四號翻白眼道。
“我學(xué)習(xí)的可是土木工程，就算學(xué)過那也是交給老師了。”
四號不以為然地說道。
“中子是存在于氫以外的一切原子核中的基本粒子。
中子無電荷，質(zhì)量稍大于質(zhì)子。
在原子核外，一個中子將衰變?yōu)橐粋€質(zhì)子、一個電子和一個反中微子。
中子是重子族的成員，每個中子由三個夸克構(gòu)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(gòu)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(zhì)量，卻被壓縮成一個直徑約10公里的球?！?
虛妄說道。
“有什么歷史嗎？”
楚云問道。
“1930年代初的時候，薩布拉曼揚(yáng)·錢德拉塞卡發(fā)現(xiàn)，恒星核燃料消耗完后形成的白矮星的質(zhì)量若大于太陽質(zhì)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(dāng)時引起極大爭議的結(jié)論是，任何已經(jīng)死亡的恒星若仍含有大于這個錢德拉塞卡極限的質(zhì)量，將無限制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(fā)現(xiàn)后，一些物理學(xué)家和天文學(xué)家立刻開始思考存在完全由中子構(gòu)成、密度介于白矮星和恒星質(zhì)量黑洞之間的恒星的可能性，并且猜測這種恒星的質(zhì)量可能有一個上限?！?
五號補(bǔ)充道。
“當(dāng)時物理學(xué)家列夫·朗道認(rèn)為所有恒星都可能含有中子內(nèi)核，但隨后的計(jì)算證明，如果恒星內(nèi)核的中子化真的開始，那將是恒星內(nèi)區(qū)突然坍縮、并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(jié)果和弗里茨·茲威基關(guān)于中子星可能形成于超新星爆發(fā)的觀點(diǎn)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(xué)生喬治·弗爾科夫的計(jì)算，都已公開發(fā)表。”
虛妄補(bǔ)充道。
“還有，奧本海默和弗爾科夫的計(jì)算證明中子星的質(zhì)量確有上限，現(xiàn)在稱為奧本海默-弗爾科夫極限。
任何死亡后的恒星若含有多于3倍太陽的質(zhì)量，必將無止境地坍縮?！?
李思特說道。
“然而多數(shù)天文學(xué)家直到1／4世紀(jì)后才認(rèn)真對待這一有關(guān)中子星的思想，而1960年代中期偶然發(fā)現(xiàn)的脈沖星終于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(xué)老師可喜歡我了?！?
吳剛說道。
“這好像是天文系吧？”
楚云問道。
“我大學(xué)的時候，有選修天文。”
吳剛說道。
“算我沒說?！?
楚云說道。
“現(xiàn)在人們已經(jīng)承認(rèn)這些超密恒星確實(shí)形成于超新星爆發(fā)。
超新星爆發(fā)時的強(qiáng)大壓力可以造就質(zhì)量小到只及太陽質(zhì)量1／10的中子星。
任何質(zhì)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?yàn)橛行┲凶油ㄟ^β衰變轉(zhuǎn)化為質(zhì)子?！?
五號說道。
“某些中子星可能是質(zhì)量接近錢德拉塞卡極限的白矮星演變而成的，如果后者吸積足夠的多余物質(zhì)，使得質(zhì)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(gòu)成的外殼，它的下面是正常中子區(qū)。
再往下則是流體區(qū)，其主要成分是超流中子。
還可能有一個夸克組成的中心內(nèi)核?！?
虛妄說道。
“但你們不要忘記了，中子星物質(zhì)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(zhì)重達(dá)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(guān)。”
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、并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。
“我只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?yàn)樵雍酥匈|(zhì)量-能量的儲存方式以鐵及相關(guān)元素的核的形態(tài)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(xù)變化的。
所以，重核能夠分裂為較輕核的任何過程在能量關(guān)系上都是有利的?！?
虛妄說道。
“這個怎么說？”
四號問道。
“如果較重元素的核能夠分裂并形成較輕的核，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(nèi)部形成，即使在形成時要求輸入能量，它們卻是很穩(wěn)定的?！?
五號說道。
“怎么說？”
楚云問道。
“那是因?yàn)?，不穩(wěn)定的重核，比如鈾-235的核，可以自發(fā)裂變。
快速運(yùn)動的中子撞擊不穩(wěn)定核時，也能觸發(fā)裂變。
由于裂變本身釋放分裂的核內(nèi)中子，所以如果將足夠數(shù)量的放射性物質(zhì)堆在一起，那么一個核的自發(fā)裂變將觸發(fā)近旁兩個或更多核的裂變，其中每一個至少又觸發(fā)另外兩個核的裂變，依此類推而發(fā)生所謂的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。”
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于發(fā)電的核反應(yīng)堆的能量釋放過程。”
五號說道。
“對于核彈，鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是失控的爆炸，因?yàn)槊總€核的裂變引起另外好幾個核的裂變。
對于核反應(yīng)堆，反應(yīng)進(jìn)行的速率用插入鈾堆的可吸收部分中子的物質(zhì)來控制，使得平均起來每個核的裂變正好引發(fā)另外一個核的裂變?！?
虛妄說道。
“能夠舉例說明嗎？”
楚云問道。
“1千克鈾-235的全部核的裂變將產(chǎn)生20?000兆瓦小時的能量，足以讓20兆瓦的發(fā)電站運(yùn)轉(zhuǎn)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(xiàn)在大多數(shù)都是核聚變發(fā)電了?！?
楚云說道。
“我們說的是核裂變。”
四號朝著楚云翻白眼道。
“……”