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回答一位叫“冰柒麟”粉丝提出的问题:“核爆的时候会不会有一个合适的位置把披萨烤熟?”如果再用“天和号”把“核爆披萨”托运到火星,大家觉得靠谱吗?
天和号
首先我们需要把这个问题的题根确定一下,这个问题分两个层面,一个是从面粉开始,做一个披萨再把它加热烤熟;另外一种是把半成品的冷披萨加热烤熟到可以吃。
核弹
第一种情况,需要让一颗原子弹先把高筋面粉倒出来,再加水,加酵母,加盐,加糖,再搅拌,还要醒面发面,披萨饼成型后不能忘记用打孔器打孔,铺上一层由鲜美番茄混合的风味浓郁的比萨酱料,再撒上柔软的乳酪,放上海鲜、意式香肠、加拿大腌肉、火腿、五香肉粒、蘑菇、青椒、菠萝等新鲜馅料,最后还要设置合适的温度时间把披萨烤熟,这实在是一个过于复杂的事,现在的原子弹还办不到。
披萨
但我相信没有做不到只有想不到,也许以后的人类真的可以吃到“核弹披萨”——做一个大型的披萨工厂,引爆一颗核弹,可以一次性从和面开始生产几十亿个烤熟的披萨,然后运输到整个地球的各个角落,供地球上六十亿人口的早餐、中餐、晚餐,说不定那时候火星基地也有人了。
过几天我们就要发射自己的空间站核心舱“天和号”。
天和号
“天和号”核心舱是我国载人航天工程中第一个空间站核心舱,待国际空间站退役以后,“天和号”将会是唯一一个空间站。以后,经过若干年的发展,“天和号”将会越来越强大,到时候我们可以把“核爆披萨”先运到“天和号”,再运转运到火星去,让远赴火星开荒的前行者们也能够吃到地球上中国人做的披萨,让意大利人靠边站,从此,宇宙当中不论哪个星球只要提到披萨,都知道一个响叮当的名字“地球中国披萨”。
“核爆披萨”一定是一门独家好生意,这主意是我先想出来的,文章为证。
但是现在,让原子弹完成如此复杂的动作还是不太现实,我们把这种考虑暂时放下,只考虑从一个半成品的披萨饼让原子弹把它烤熟到可以吃的程度。
披萨
以下是某位核物理大神对此的计算(如果看不懂,可略过,直接看结果):
“对于这种情况,我们完全可以通过不太负责的计算,算出来到底多远可以烤熟一个披萨饼。假设,对于一个典型6寸披萨,取其典型质量230g;其半径取7cm,计算可得其面密度ρ=1.5g/cm²,估算披萨比热容似取2J/kg·°C较为合理。由公式简单计算可得,将披萨从20°C加热至100°C所需热量为:Q=cm(t-t。)综合考虑,加热披萨所需的能量似取80cal/cm²较为合理。
这时候,我们需要选取一个核弹了。选择多大当量的核弹好呢?
在任意一给定距离上,大当量武器的热辐射通量必定比小当量武器更高,但当二者热辐射通量相等时,大当量武器的热功率一定小于小当量武器!为此,我们需要介绍今天的主角,核装置——由爱德华·泰勒领导的LLNL(劳伦斯 利弗莫尔国家实验室)的疯狂计划。的当量预计为10Gt(10,000Mt),或者说是沙皇炸弹的200倍——没人知道这样的炸弹引爆之后会发生什么,也许会把地球炸塌了。 它的辐射极大值要在爆炸后一分半钟才出现!那么,我们可以近似认为它的热辐射可能在300s左右完全释放,也就是大约五分钟——正好可以把披萨烤得暖烘烘的。
通过计算,解得D≈281,=256km。”
也就是把披萨放在离爆心256公里的地方,刚好能把披萨烤熟。
那么问题又来了,真的刚刚好吗?
如果我们把原子弹放在地面上空五六百米的低空爆炸,就像美国人在广岛和长崎干的那样,由于距离远了之后,空气、建筑物的阻隔屏蔽作用会非常大,披萨肯定会烤不熟,所以要想个办法。
广岛
我们把炸弹放在平流层去引爆,平流层空气稀薄稳定,这样它的大气透射率更加理想,在距离爆心256公里的地方就能吃上热乎乎的新鲜披萨了。
平流层
重点来了,以上,仅仅是理论计算,用原子弹烤披萨还需要考虑几个现实问题。
第一个,这里要给大家讲一个概念,核弹的炸药的利用效率是很低的。
广岛那颗“小男孩”原子弹包含64kg的铀,但只有不超过1kg的铀参与了核裂变,威力达1.5万吨TNT当量,其中只有0.6g的物质真正地转化成能量,单从核材料利用率来看的话只用了1.3%。长崎那颗“胖子”比“小男孩”要先进一些,它用的不是铀,而是钚,它装有6.1公斤钚239,威力2.2万吨TNT当量,核材料利用率达到17%。
大家对核弹的几万吨几万吨TNT当量是不是很迷惑,听得多了,也不知道到底有多大,就感觉很厉害。其实大家只要记住一句话公式,“1公斤铀235或钚239完全裂变释放出的能量约相当2万吨TNT”,所以你听到核弹炸了2万吨,那就知道它用了1公斤铀235,如果一颗核弹炸了4万吨,也就是用了2公斤铀235。
这些是早期的核弹,现如今的核弹利用率已经上来了,可以达到80%,当年造1颗小男孩用的64公斤铀,现在可造60颗。
所以,不同的核弹,核材料利用率不同,用核弹烤披萨的距离会差别非常大,你需要先知道爆炸的核弹型号,才能有的放矢放到合适的位置去烤。
核弹型号
第二个。原子弹爆炸并不仅仅产生热量,大部分能量转化为光热辐射,其中部分作为放射性辐射释放,空气被核爆炸快速加热膨胀产生冲击波,简而言之有冲击波和气浪、红外线、放射线、黑色的蘑菇云雨,按顺序是热辐射、冲击波、落尘。即便核弹能把披萨刚刚烤熟,还要考虑防护这些额外的馈赠,这里有一个很重要的问题,通过核爆炸烤出来的披萨到底能不能吃?简单回答一下,如果你能够仅仅利用核爆产生的光和热把披萨烤熟,烤熟之后立马拿走,不被随之而来的辐射尘埃污染了,那就可以吃。但是即便你能立刻拿走,它难道没有辐射吗?有的,核爆之后,产生的核辐射粒子也会以光速赶来,穿透了披萨之后不会残留在披萨内部,即使有,也只是少量,吃了也就相当于做几次x光。
核爆
这里就又出现了第三个现实问题,你要怎样把披萨放在预定的位置,在披萨经过5分钟的烧烤之后,马上又把它取走。这个问题虽然看似很简单,但是以人类现有的技术恐怕做不到。核爆的过程中,有谁能够去核爆范围内取走一只披萨饼呢?还是热乎的。烤熟披萨的温度,人肯定受不了,所以你得把披萨放在那个位置,然后跑到伤不到你的范围,然后轰的一声,待爆炸高潮过后,马上跑过去把它拿回来,再放凉到合适的温度,才能够品尝美味的披萨!
热披萨
第四个问题又来了,用什么方法把披萨饼放在核爆范围内,而不会被冲击波震碎?有人说用一个气球把披萨饼挂在256公里外的平流层高空?即便气球不会被震碎,一个能悬停在平流层高空的空气球也够人类研究个几十年的了吧!
高空气球
所以,经过理科直男们通过各种精密计算,算出了烤熟披萨所需的热辐射能量,但其实,像披萨这种疏松多孔且具有一定厚度的食物,必须持续且均匀地获得热辐射能量,才能烤熟。本该作用十几二十分钟烤熟的披萨,在几秒钟内被大量热照射,只会得到一面焦黑、另一面还是生得的黑暗料理。
因此,这个问题变成了:你需要的不是合适的距离,而是合适的方式。
所以,用空爆的方式去烤披萨,我们人类目前还控制不了,需要想其他的办法。
核爆
我们都知道这张图片,是某大国在内华达州核试验场进行的核爆炸试验留下的弹坑,爆心下方的沙石会因高温瞬间熔化,最终变成一大坨玻璃状物质,而熔化的深度可达一米。如果我们提前把披萨埋在一个合适的深度,就可以利用沙石热传导慢但又能储存热量的特性,提供一个缓慢而持续的加温,将披萨烤熟。
这貌似是一个可行的办法,以后的“核爆披萨”工厂也许可以用这样的方式,但是还是有一个现实问题,怎么把烤熟的披萨尽快挖出来,恐怕没有一个人能做到。
工厂
以上的办法好像我们人类目前都还办不到,但是,所谓傻人有傻福,如果吃货们真的嘴馋,是有更傻瓜的方法,让人类能够吃上“核爆披萨”。这个方法就是,让吃货们提前蹲在电离辐射和火风暴范围以外的掩体里,等光辐射结束以后出去,利用被光辐射点燃的树木或者大楼来烤披萨,而且不仅仅可以烤披萨,还可以烤羊肉串,牛肉串,茄子玉米鸡中翅,来一场“核爆烧烤”,前提得戴好空气呼吸器以免氧气不足,就像现在的印度一样。另外还得跟准备核试验的人沟通好,他们同意你去烧烤才行,而且现在核试验越来越少了,如果你这样做,还得受到地球公民们的一致谴责和制裁。
烧烤
至于是否真的能够利用核爆来制作一份合格披萨,现在人类还做不到,作为一个经常烦恼老是用吹风机吹头发的人,我倒是想到一个好主意:“核爆时,会不会有一个合适的距离利用冲击波把刚洗的头发吹干?”
吹头发