一個原子完全轉換成能量,能讓一輛電動車跑多遠?答案超出認知!

2020-11-26 騰訊網

儘管汽車的普及率已經很高，但大部分朋友還是會備一輛電動車，當然這裡說的電動車指的是電動自行車，一般的我們大概2-3年更換一次電瓶，這是因為電動車用的是鉛酸電池，它的儲能性能並不是特別好，但日常代步絕對不是問題！不過真正的電動車也一樣，不但時間長了電池衰減，而且還對溫度敏感，冬天電池就用不久！

一百多年前愛因斯坦發表狹義相對論時就給出了一個質能方程的推導，質量和能量完全等價的！電池儲存的也是能量，那麼將一顆原子徹底轉換成能量，能讓一輛電動車跑多遠呢？電動車裝上核電池是否有可能呢？

原子怎麼轉換成能量？它蘊含了多少能量？

將原子轉換成能量，質能方程寫得很簡單：e=mc ，即可將質量完全轉換成能量，但這個方式連理論上都不成立，只是一個數學遊戲，因此必須從現實的角度出發，來考慮下一顆原子要如何轉換成能量！

一顆原子不行，那麼要幾顆？

輕原子的話至少要兩顆，正反粒子的話也要兩顆，如果是重原子的話，至少要一個重原子和一顆熱中子！輕原子可以通過聚變，讓兩顆原子結合成一顆新的原子，在這個過程中會產生質量虧損，而能量就來自於這一點點變化的質量（虧損的質量可以用質能公式可以計算出能量）！

第二種方式使用正反粒子，比如質子與反質子，那麼在相遇的一瞬間就會湮滅，兩顆質子的質量將完全轉變成能量，一點質量都不會剩下，這種效率是極高的！

第三種則是重原子裂變，比如鈾-235的原子，它需要被熱中子撞擊後才能發生裂變，但一個原子的尺寸極小，所以要瞄得很準才可以，但一般情況下都是一大塊鈾被熱中子撞擊，才能保證中子不從原子中的巨大空間中溜走，所以保證中子不跑出去的大塊鈾質量，就是臨界質量。

選擇什麼原子比較合適？

如果是聚變的話，那麼氘原子和氚原子比較合適，儘管鐵之前的元素都能聚變，但對於人類而言，還是氫原子稍稍簡單點，但氫有三種同位素，氕原子聚變實在太困難了，即使在太陽內部，也只有十億分之一的概率，讓氕原子聚變稱氘原子，然後氘原子再和氕原子聚變，已完成質子鏈反應的第二步。

但對於人類來說，氕氘聚變還是太難了，必須要氘氚聚變簡單點，但氚自然界中痕量，只能中子轟擊鋰-6來現場生產，氫彈就是這麼幹的！

質子鏈反應

如果是正反粒子湮滅的話，估計質子和反質子還能湊合一下，2007年6月美國費米實驗室用了將近一個月時間生產了10^14個反質子，大約需要6×10^23個反質子才一克，大概就0.12納克，實在太可憐了！不過總算是有可以計算實際基礎了！而反質子因為帶負電荷，所以還是可以被磁場約束的，比如彭寧離子阱，因此也就有了控制的基礎！

裂變的話上文已經說過了，但三者中能完全將質量轉換成能量的只有正反物質湮滅，因為聚變大約只有0.7%的質量轉換成能量，而裂變則更少，只有0.0946%左右，那麼兩個正反質子湮滅能產生多少能量呢？

一個質子的質量為：1.672621637e-27千克

質能轉換公式為：e=mc ，所以計算後

3.0e-10J，如果是一個的話那就是1.5e-10J

電動車的電機最少也是300瓦起（電動汽車的功率就幾十千瓦了，不過一般跑起來的功率十千瓦也足夠），滿功率狀態下它一秒鐘就要消耗300焦耳（電動汽車則要幾千焦耳到上萬焦耳了），相當於1,995,639,715,714.6個質子完全轉換的能量，大約就是：2萬億個，

有沒有把你給嚇到了？

不過一克氫就有597,863,843,130,471,234,003,294,195個質子

也就是五十九億億億個質子，怎麼樣，很多吧！

但一個質子（氕原子質量大致就一個質子）的能量根本不足以推動電動車，甚至連鑰匙打開閃一下液晶屏都不行。

核電池那麼優秀，為什麼還不裝到電動車上？

前文說了那麼多，其實就是廢話，無論是聚變還是湮滅，又或者是裂變都不現實，現在唯一能小型化投入實用的電池是核電池！這種利用放射性衰變釋放能量的電池，壽命那是一個字：久，而且久到你懷疑人生！

旅行者的核電池

比如旅行者系列帶出去的核電池，飛行43年，還能支撐好幾個設備工作呢，儘管一號現在已經無法回音了，但不帶任何信息的噪音還是能一點點的，在基本失效之前，大約工作了三十幾年！請問誰家的電池有那麼牛逼啊！

一般核電池有如下幾種：

1、直接充電式核電池：利用放射源發射的帶電粒子來產生電勢差，比如α粒子或者電子等

2、氣體電離式核電池和輻射伏特效應能量轉換核電池：利用其發射的粒子束對介質的電離作用來產生電勢

3、螢光體光電式核電池：利用其發射射線誘發螢光物質發光後通過光電轉換成電能

4、熱致光電式核電池、溫差式核電池和熱機轉換電池：利用放射源產生的熱能來實現能量轉換。

微型大都是直接充電式核電池，電壓高，電流低，而溫差式則是電壓大電流電池，體積比較大，但提供的電流也比較大，只是成本不是一般的高，絕不是電動車所能用得起的！不過《火星救援》中馬特達蒙拿來放在火星車裡取暖！

比如美一叫做NDB的公司，據說還正在研製能工作幾百年甚至幾萬年的納米金鋼石電池（利用碳-14的衰變能），而且據說還能白菜價，當然我們不接受那大忽悠，但核電池耐用還真是事實，就是成本有點高，比如氧化鈽電池，那個鈽貴的有點離譜，據說是千萬美元一千克級別，這誰用得起呢？

相關焦點

  • 一個原子完全轉換成能量，能讓一輛電動車跑多遠，答案超出認知
    電池儲存的也是能量，那麼將一顆原子徹底轉換成能量，能讓一輛電動車跑多遠呢？電動車裝上核電池是否有可能呢？將原子轉換成能量，質能方程寫得很簡單：e=mc²，即可將質量完全轉換成能量，但這個方式連理論上都不成立，只是一個數學遊戲，因此必須從現實的角度出發，來考慮下一顆原子要如何轉換成能量！
  • 一個原子完全轉換成能量，能讓一輛電動車跑多遠？
    儘管汽車的普及率已經很高，但大部分朋友還是會備一輛電動車，當然這裡說的電動車指的是電動自行車，一般的我們大概2-3年更換一次電瓶，這是因為電動車用的是鉛酸電池，它的儲能性能並不是特別好，但日常代步絕對不是問題！不過真正的電動車也一樣，不但時間長了電池衰減，而且還對溫度敏感，冬天電池就用不久！
  • 1個原子轉化為能量功率有多大,能推動電瓶車跑多遠?
    這是網友邀答，原題為：一個原子完全轉換成能量能讓一輛電瓶車跑多遠？先說結論：能跑0m。如果這個電瓶車是分子級別的，我就不這麼說了。但這個問題似乎並沒有特別說明電瓶車有多大，因此可以基本上認為就是人們常用的代步電動自行車了。
  • 鋰電電動車的鋰電池種類,電動車鋰電池能跑多遠?
    鋰電電動車的鋰電池種類，電動車鋰電池能跑多遠？鋰電池的動力鋰電有三種，錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元材料電池。鋰電池電動車充滿電能跑的公裡數主要是與所配置的鋰電池容量有關，也與使用方法、鋰電池質量等有點關係。鋰電電動車充滿電能跑多少公裡？下面就跟著小編詳細了解一下！
  • 48V鋰電池電動車價格多少錢?鋰電池電動車能跑多遠?
    48V鋰電池電動車價格多少錢？鋰電池電動車能跑多遠？48V鋰電池的電動車價格一直是用戶比較關心的問題，作為想購買鋰電池電動車的消費者都想以實惠價格買到最好的電動車，也想自己的電動車電池續航裡程更遠一些。
  • 60v電動車電池能跑多遠 60v電動車能裝72v電池嗎
    電動車是我們日常生活中非常常見的交通工具，不少短距離的出行都可以用到它。作為一種節能環保的出行工具，電動車電池是它的動力來源，不同電壓的電動車電池行駛的速度也有所差異。那麼60v電動車電池能跑多遠？60v電動車電瓶多少錢？今天小編就為大家詳細介紹，再來看看60v電動車能裝72v電池嗎？
  • 完全超出認知的答案!
    完全超出認知的答案！很多人對光年這個單位會有所誤解，認為光年是一個是時間單位，但其實光年是一個距離單位，光年是用來計算在宇宙真空中沿直線傳播一年的距離，通常情況下來是衡量天體的時間和空間的，大概的長度是94607304725808000米，通過時間和光速計算出，科學家一般在光年這個單位運用在星球和星球之間的距離測量中。
  • 電動車48V、60V、72V能夠跑多遠?選哪個比較划算?看完就懂了
    電動車是現在比較常見的交通工具，別看它價格便宜、外觀簡單，但是電動車從品牌到電池並不汽車簡單，很多沒有接觸過電動車都不知道怎麼選，比如我們買車的時候，一定會聽到商家問，是想買48V、60V、72V哪一個，很多消費者可能不太了解它們的區別，今天小鑫就來通過數據，看看電動車48V、60V、72V能夠跑多遠
  • 如果給電動車裝上核電池,能跑多長時間?久到你懷疑人生!
    一顆原子的能量有多大？能讓電動車跑多久？為何不裝上核電池呢？電動車是現在最常見的交通工具之一，相比於汽車，電動車的價格低廉，出行的時候也會更加的方便，可是充電卻成為了最大的問題。現在大部分的電動車使用的都是鉛酸電池，壽命大約在2~3年左右，性能並沒有那麼好，也就只能滿足日常生活中的代步問題了，如果想要進行長距離範圍的旅行，電動車絕對不是首選。如果將電動車換上核電池，通過原子的方式將能量進行轉換，是不是就可以增強電動車的續航能力了呢，這要從100多年前愛因斯坦所發表的相對論開始說起。
  • 原來人們對原子結構的理解和能量的獲取的認知是有錯誤的
    我認為任何事物的形成都是分層級的，而且每個層級都應該是相對穩定的（中性的），從這個意義上講，原子是一個層級，那麼組成原子的最小而穩定的單元就應該是中子，至於質子和電子都是中子的本能形成的表象而已，也就是說，質子和電子及其運作規律都是由中子所形成的，而不是質子和中子存在於原子核內處於一個層面。
  • 60V20AH的兩輪車,充一次電到底能跑多遠,取決因素很多
    電動車大家可能最關心的是續航裡程問題。人們總是說，某某人的電動車，一天到晚在手上騎，一個星期才充一次電。更有誇張的說能跑十多天才充一次電。自己的車子一天或兩天就要充電。我跟他們說，跑多少天，這種說法是完全沒有意義的。
  • 電動車能跑2000公裡?幹掉燃油車的是它
    又到了電動車「自燃季」？據不完全統計，僅4-5月全國各地已經被曝光的電動車自燃起火事件高達8起，這再次考驗了人們對電動車安全性的信任感。而對於電動車安全性的質疑，歸根結底是對動力電池的質疑。面對儲能較少、自燃風險、充電緩慢、回收困難這幾大硬傷，一款顛覆性的電池產品才是人們真正所需。
  • 一輛兩輪電動車可以行駛多少公裡?
    一輛兩輪電動車可以行駛多少公裡？它取決於你的電動汽車馬達的功率，最高車速，路況如何等等。必須全面考慮。如公路為平行線，車輛和貨物的總重量不超過電動汽車的最大負荷，可按以下方法估算：首先大體上計算一下當電動機運行到最高轉速時，電流有多大。
  • 鋰電池電動車能跑多少公裡_鋰電池電動車好嗎_鋰電池電動車的優缺點
    打開APP 鋰電池電動車能跑多少公裡_鋰電池電動車好嗎_鋰電池電動車的優缺點 網絡整理 發表於 2020-03-30 09:28:55
  • 全世界最小的電機,材料僅16個原子,一次充電能跑幾百公裡
    研究人員就通過控制原子的運動軌跡，來打造出全世界最小的納米電機，說起電機大家一定都知道，現在最流行的電動車裡面主要發動設備就是電機
  • 捏碎一個原子需要多少能量?
    直到十九世紀末二十世紀初，湯姆生發現電子、貝克勒爾發現放射性，等等發現使人類認識到原子並不是組成物質的最小微粒。現在人們已經認識到，原子是由原子核和核外的電子組成的，原子核又是由質子和中子組成，原子已經不再是之前認為的那樣不可分割。原子既然可以分割，那麼「捏碎」一個原子需要多大的力氣呢？
  • 引力波是否攜帶能量,能否吸收和轉換?
    何為能量的轉換？當我們看見光的時候是光被通過視覺細胞吸收轉換成電信號傳輸給我們的大腦，所以我們才能看見萬物。當我們要發現一種能量時，首先要對這種能量進行探測，而探測的過程就是讓該能量顯現，顯現的結果就是轉換成各種我們能看見的信號，這個過程就包含了對能量的吸收和轉換，而引力波已經被我們探測到了！
  • 姜堰雞鳴東路,一輛載著鋼管的三輪車撂倒電動車,騎車婦女不省人事
    昨天上午7時許，姜堰嘉和麗苑北門，一輛電動車與一輛裝載了長鋼管的人力三輪車發生剮蹭，電動車摔倒騎車婦女受傷。小編看到，肇事人力三輪車停在路邊，不到1米長的車廂板上斜綁了兩根鋼管，大約有四五米長。同向行駛的一輛電動車一下子撞了上去，騎車婦女當場不省人事。後經醫務人員救治，受傷婦女轉危為安，漸漸有了知覺，交警認定人力三輪車載物違規。交警告訴小編，這種事故幾乎每天都有發生，有些人把電動三輪車、人力三輪車、甚至自行車當成了貨車，什麼都裝。
  • 換成這種電池,你的車能跑2000公裡!顛覆那一刻還有多遠
    又到了電動車「自燃季」？據不完全統計，僅4-5月全國各地已經被曝光的電動車自燃起火事件高達8起，這再次考驗了人們對電動車安全性的信任感。而對於電動車安全性的質疑，歸根結底是對動力電池的質疑。面對儲能較少、自燃風險、充電緩慢、回收困難這幾大硬傷，一款顛覆性的電池產品才是人們真正所需。什麼是顛覆性？
  • 電動車電池續航不行了,再加蒸餾水還能跑到底真假?內部解釋靠譜
    平時大家在電動車使用過程中，電瓶更換這個棘手問題相信大家都會經常遇見。更換幾塊電瓶，就算是以舊換新，也得好幾百塊，讓很多工薪族頭疼，所以很多人就開始研究，怎麼樣才能讓電池更持久？現在電動車維修市場上發明了一種給電瓶加蒸餾水的絕招，據說根本不用更換電瓶，加點這玩意，在跑個三年五年的，一點問題沒有！這種招數真的就這麼有效嗎？其實啊，只要理性認知，一聽就知道到底真假！真正的鉛酸蓄電池修復是使用專用的特殊設備修復的，並且也只是針對極少有特殊故障的電池，而且並不是什麼故障的電池都能修復。