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尽管人类目前掌握的可控核裂变技术只是对核能的初级利用，但这已经非常香了，有多香呢？这样说吧，如果1公斤的铀-235完全裂变，那么其释放出的能量，就大概相当于2798吨标准煤充分燃烧后释放出的总能量。  不过在利用核裂变产生的能量时会产生大量的核废料，特别是其中有少部分具有极强的放射性的物质，如果不对其进行妥善处理，它们就会对地球上的生态环境形成巨大的破坏。 对于这种具有高放射性的核废料，人类目前基本上都是将其封存并深埋起来，然后期待未来的科技能够将其彻底清理。然而这并不是一劳永逸的处理方式，因为这些核废料的半衰期可以长达数万年、甚至数十万年，在如此漫长的时间里，谁也无法保证它们就一直不会出问题。  既然如此，我们为什么不把核废料送到太阳上去呢？听上去这似乎是一个好主意，但仔细分析一下你就会发现，这种方法根本就不可行。 首先就是安全问题，这其实很容易理解，要知道人类向外太空发射物体并不是每一次都是成功的，大家不妨想象一下，假如一枚运载着大量高放射性核废料的火箭在发射过程中出现了意外，随后在半空爆炸解体，那接下来会发生什么？  除此之外，还有一个更大的难题，那就是：想要从地球表面发射一个物体到太阳上去实在是太难了，以至于其所需要的能量，比从地球表面发射一个物体飞出太阳系所需要的能量还要多。 或许有人会认为，由于太阳的引力非常强大，因此我们只需要将一个物体发射到外太空，并给它一个向太阳运动的初始动力，然后太阳的引力就可以直接将这个物体“吸”过去，这应该不需要太多的能量。 但实际情况却并非如此，因为这种想法并没有考虑到地球的公转速度，要知道地球一直在以大约30公里/秒的速度围绕着太阳公转，正是因为如此，地球才不会被太阳的引力“吸”过去，为什么呢？  这可以用牛顿经典力学来进行简单解释，即：因为地球公转运动所产生“离心力”平衡了太阳的引力，所以地球就会一直围绕着太阳公转，而不会坠入太阳（注：“离心力”是一种虚拟力，其本质其实是物体惯性的体现，请大家注意区分）。 显而易见的是，我们从地球表面发射的物体，其本身当然也具备了地球的公转速度，所以它同样也会围绕着太阳公转。 如果我们给这个物体一个向太阳运动的初始动力，那么它飞向太阳的速度就会与原本的公转速度结合起来，然后沿着一个比地球公转轨道更加狭长的椭圆轨道围绕着太阳公转，而不会径直飞向太阳。 在这种情况下，我们有两种方法可以将这个物体送上太阳，方法一：通过反向加速使该物体原本具有的公转速度降为零，这样它就可以直接被太阳引力“吸”过去；方法二：大幅增加该物体向太阳的运动速度，令其椭圆轨道的近日点落在太阳表面之内。 简单计算一下可知，方法一需要30公里/秒的速度增量，方法二则需要26.9公里/秒的速度增量。  作为对比，地球轨道上的太阳逃逸速度约为42公里/秒，意思就是说，在地球轨道上，只要一个物体的运动速度达到了42公里/秒（相对于太阳），那么它就可以仅凭自身的惯性摆脱太阳的引力束缚，进而在无需额外能量的情况下飞出太阳系。 已知地球的公转速度为30公里/秒，也就是说，在此基础上，我们只需要给物体一个12公里/秒的速度增量，它就可以直接飞出太阳系，相对于将物体送上太阳来讲，其需要的能量明显要低得多。 由此可见，从地球表面发射一个物体到太阳上去，其难度比想象中的要高得多，为了说明这一点，我们不妨来看一个具体的例子。 “帕克”太阳探测器是一个能够对太阳进行近距离观测的探测器，该探测器于2018年发射升空，其最终目的是在距离太阳光球层大约600万公里的位置上观测太阳，根据计划，“帕克”将7次利用金星的“引力弹弓”进行制动才能完成这个目标，整个过程需要长达7年的时间。  需要知道的是，地球上目前已有的高放射性核废料大约为12万吨，并且平均每一年，这个数字还会增加大约7000吨。送一个小小的探测器到太阳附近都已经如此大费周折了，就更不用说把如此多的核废料送到太阳上去了，毫不夸张地讲，即使不考虑安全问题，这也是一件不可能做到的事情。 好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见。 |
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