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想要“流浪地球”?这些化学知识需要先储备起来

春节期间,刷爆朋友圈的大片《流浪地球》票房一路飙升,相信不少粉丝也大过科幻瘾。该片根据刘慈欣同名小说改编,讲述了在不久的将来太阳即将毁灭,太阳系已经不适合人类生存,而面对绝境,人类将开启“流浪地球”计划,试图带着地球一起逃离太阳系,寻找人类新家园的故事。

图片来源:百度百科

作为国产科幻大片,凭借着精彩的故事情节,震撼的画面和音效,这部影片票房逆袭夺冠。

现在还沉浸在宏大场面声光大宴中的您,是时候了解一下影片相关的这些化学知识了——

何为氦闪?

根据影片中所述,人类之所以要逃离太阳,是因为太阳即将爆发“氦闪”。那么何为“氦闪”?

据百度百科介绍,氦闪是在中等质量恒星的核心,或是白矮星表面堆积的氦突然开始的核聚变。它是简并态物质自然引发的爆炸。好吧,小编也没看明白,简而言之,太阳的工作机理是这样的——

太阳中所蕴含的元素包括90%的氢,还有氦和少量较重的元素。在太阳的核心(其体积不足太阳的2%,质量却超过了太阳的一半)处,氢原子核(也就是质子)在1500万度的高温下和极高的压力下,快速移动,相互猛烈撞击、融合,形成了氦,太阳便是从此过程中获取的能量,发出光和热的,就是如下这个方程式——

当越来越多的氦堆积在太阳内部,太阳富含氢的核心就转变为富含氦的核心,不断升高的温度下,内核积聚的氦被“点燃”,就会发生由氦剧变成碳的核反应,在短时间内释放出巨大能量,这种现象被称为“氦闪”。

氢能利用受到重视

原来,能发生“氦闪”,源头是氢。现实世界中,氢能的利用越来越受到重视。我国每年生产氢气2000多万吨,已连续多年位居世界第一。氢气制备包括多种途径:化工原料制氢,即通过甲醇、乙醇、液氨等原料分解制氢;石化原料制氢,即使用石油、煤炭、天然气等资源和水蒸汽反应;电解水制氢,即通过电解水分解为氢气和氧气,可利用太阳能和风能发电降低CO2排放。

虽然我国氢气产量超过全球1/3,目前氢气基本作为化工原料,作为能源使用尚未形成规模。

氢气的应用目前主要集中于五个方面:

一是交通。

二是发电。

三是建筑的热电联供。

四是高质量的热源。

五是基本化工原料。

我国在燃料电池商用车领域取得的成绩已引起全球关注。受国家和地方政府的政策鼓励,国内氢能产业步入爆发期,多地宣布上马氢能项目,大力发展燃料电池车,布局氢能产业链。

太空宇航服中的化工新材料

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