地球上什麼物質靠近太陽而不融化,還可以隔離太陽的熱量?

太陽表明的溫度在5500℃左右,太陽核心則能達到1500萬℃。其核心的溫度能夠達到1500萬攝氏度,這樣的熱量是任何物質都無法隔絕的,而且,太陽本身的輻射能量也極高,一般來說,沒有地球大氣層的保護,太陽輻射能夠殺死地球生所有的生命。

而地球上天然存在的熔點最高的物質是鎢,鎢的熔點的確是3410℃,但是它並不是熔點最高的物質,人類目前已知熔點最高的物質確是鉿合金,鉿合金的熔點達到了4215℃,這個溫度和太陽表面的5500℃還有一段距離,所以即使是鉿合金,也無法接近太陽。

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太陽中心在發生氫聚變,相當於持續不斷的大量氫彈爆炸,強大的輻射壓把物質不斷噴射出去,那麼是什麼力量約束太陽保持球形不炸開呢?是引力,太陽自身巨大的質量形成引力場,把表面的物質拽向核心,同時輻射壓把核心物質向外噴發,形成平衡,保持了球形。換句話說,引力場就是裝太陽的「容器」。

科學家想在地球上造一個人工太陽「可控核聚變」來解決能源問題,既然目前沒有一種物質能夠裝太陽,所以科學家也是希望利用場來約束太陽。不過人造小太陽質量很小,不足以形成足夠大的引力場,科學家用的是磁場。高中物理知識,帶電粒子在磁場中會發生偏轉。聚變的原材料氫核和產物氦核都是帶正電的,如果我們有一個精心設計的強磁場,讓核反應只在能在場內進行,帶電粒子都飛不出了,我們就有了一個裝「小太陽」的「容器」了。

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再來說隔熱的事,大家聽過「紙鍋燒水」吧?沸騰的水帶走多餘的熱量使得紙鍋溫度達不到著火點。目前的核電站也是類似原理,用大量水來冷卻反應堆,裡面在核裂變,外面卻感受不到澎湃的熱量。未來的人工太陽核聚變發電站也是利用同樣原理。用冷卻液帶走熱量對設施外隔熱,同時用冷卻劑吸收的熱量來發電。

根據網上的其他說法來看,似乎利用磁場能夠實現困住「太陽」。即用一種強大的電磁場來實現將核聚變反應產生的能量利用磁場的引力和磁力作用將能量粒子包圍起來,讓大部分的粒子不跑出去,當然,人類目前製造不出能夠包圍太陽的強大磁場,只能製造一點的小磁場包裹住假想的迷你再迷你型的太陽。

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未來科技的發展,可能會從多個角度去考慮解決這種工程問題,假如需要接近太陽表面的話。

第一:繼續研發超級耐熱材料,這個方向估計不會中斷,畢竟宇宙探索一直需要這種材料支持,地球上也會越來越多應用這種超級材料。

第二,可能也是未來需要加重的方向,採用技術手段,讓耐熱材料能夠接近太陽表面,舉個簡單的例子:紙火鍋,一面是火一面是湯,中間的紙就是不會燒壞。

第三,借鑒空調領域的吸收式製冷的理念,是不是可以開啟一個新的方向。吸收式製冷的原理是從外界吸收熱量,機器產生冷量,與傳統的壓縮機製冷完全不一樣。這個理念是不是可以用在太陽探索上,也未可知。