今年春節(jié)，《流浪地球》意外掀起大熱，影片講述了太陽即將毀滅，人類為了自救，克服萬千險(xiǎn)阻推動地球掙脫太陽引力，流浪到4.2光年外的半人馬星系，重建家園的故事。

　　影片中，人類為了推動地球離開太陽系，建造了1萬多座行星發(fā)動機(jī)，這些發(fā)動機(jī)高達(dá)11,000多米，比珠穆朗瑪峰還高兩三千米，每一臺可產(chǎn)生150億噸的推力，但是它們所用的燃料只是地球上最常見的石頭，也就是電影中所謂的“燒石頭”了。

　　在《流浪地球》的故事中，地球的旅途分為五個階段，從整個流浪計(jì)劃來看，地球在2500年的時間里需要消耗大量的能量，包括加速、減速階段、行星發(fā)動機(jī)的耗能以及生活在地下空間所需要的能量。要提供這些能量，就要靠各種能源。

　　當(dāng)今能源可分類為：化石能源、太陽能、風(fēng)能、核能、潮汐能以及生物質(zhì)能等，其中化石能源包括石油、天然氣和煤炭。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2050年到來之前，世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將越來越多地依賴煤炭。其后在2250到2500年之間，煤炭也將消耗殆盡，礦物燃料供應(yīng)枯竭，能源危機(jī)將全面爆發(fā)。且不說這些能源能否撐到世界末日的那一天，很顯然這些能源也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足推動地球流浪所需要的能量。

　　當(dāng)?shù)厍蛑饾u遠(yuǎn)離太陽，地表溫度也會慢慢降低。電影中地球表面的溫度已經(jīng)是零下80攝氏度。所以，太陽能也已不可取。風(fēng)能、生物質(zhì)能以及潮汐能因?yàn)槟芰刻?，同樣無法滿足地球流浪的能量需要。

　　如果真的到了影片中所描述的世界末日，要驅(qū)動地球的能量來源當(dāng)然只能靠威力最大的核能。所以《流浪地球》前半段劇情圍繞CN171-11小隊(duì)運(yùn)送“火種”的劇情展開，而考慮到“火種”的作用是驅(qū)動地球的發(fā)動機(jī)，而地球發(fā)動機(jī)的實(shí)質(zhì)其實(shí)就是一座聚變反應(yīng)堆。

　　原子核中蘊(yùn)藏巨大的能量。根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2，原子核之凈質(zhì)量變化造成能量的釋放。如果是由重的原子核變化為輕的原子核，稱為核裂變，如原子彈爆炸；如果是由較輕的原子核變化為較重的原子核，稱為核聚變。一般來說，這種核反應(yīng)會終止于鐵，因?yàn)槠湓雍俗顬榉€(wěn)定。

　　聚變能是指小質(zhì)量的原子核合成一個較大的原子核同時放出能量， 根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能公式，反應(yīng)過程中出現(xiàn)的質(zhì)量虧損轉(zhuǎn)化為巨大的能量釋放出來。因此，聚變能可作為支撐“地球流浪”的能量來源。

　　影片中提到了重核聚變，根據(jù)設(shè)定，行星發(fā)動機(jī)的燃料是用的巖石。巖石能夠作為核聚變材料燃燒嗎？當(dāng)然能。不僅僅是輕元素可以聚變，理論上，任何原子序數(shù)低于鐵的物質(zhì)都可以進(jìn)行核聚變反應(yīng)。事實(shí)上，在恒星演化晚期，碳、氮、氧、硅等元素也可以通過核聚變轉(zhuǎn)化為更重的元素，并釋放能量。巖石的主要成分是氧（O）和硅（Si），所以，巖石當(dāng)然可以用來進(jìn)行核聚變反應(yīng)的燃料。只是，它們發(fā)生核聚變反應(yīng)需要的壓力和溫度是當(dāng)下人類很難辦到的。在影片中，我們看到燃料采集車直接挖取山石，而在影片的科學(xué)設(shè)定下，這些山石可能只需要簡單的處理就可以作為引擎的核聚變?nèi)剂稀?br />
　　重核聚變簡單來說，即是將石頭中所包含的元素進(jìn)行核聚變反應(yīng)，使之釋放能量運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。影片中救援隊(duì)拼死運(yùn)送的火石，便是啟動聚變反應(yīng)的點(diǎn)火裝置?；鹗诒稽c(diǎn)燃以后，會帶動發(fā)動機(jī)燃料進(jìn)行聚變反應(yīng)，之后火石就會被消耗，而行星發(fā)動機(jī)將會持續(xù)不斷的運(yùn)作。

　　回歸現(xiàn)實(shí)，我們目前說的核聚變是主要指由質(zhì)量輕的原子（主要是指氫的同位素氘和氚）在超高溫條件下，發(fā)生原子核互相聚合作用，生成較重的原子核（氦），并釋放出巨大的能量。其實(shí)，利用輕核聚變原理，人類早已實(shí)現(xiàn)了氘氚核聚變——?dú)鋸棻ā?br />
　　氘氚反應(yīng)是最重要的聚變反應(yīng)：

　　1千克氘全部聚變釋放的能量相當(dāng)11000噸煤炭。聚變能源實(shí)際上是取之不盡的、可供人類使用上億年。但只有讓核聚變反應(yīng)按照人們的需要，長期持續(xù)釋放，才能使核聚變發(fā)電，實(shí)現(xiàn)核聚變能的和平利用。

　　可控核聚變觸發(fā)的條件非常苛刻，但可控核聚變非常清潔和安全，是人類未來能源供應(yīng)的接近最終解決方案?？茖W(xué)家正努力研究如何控制核聚變，但是現(xiàn)在看來還有很長的路要走。

　　在科幻世界中，核能是人類完成馳騁宇宙、穿越黑洞等高難度動作的不可或缺的創(chuàng)作元素，而在現(xiàn)實(shí)世界中，核能也是未來能源的主力！總而言之，盡管大家對核電的發(fā)展還有疑慮，但是核電是目前安全和清潔的發(fā)電方式之一。目前我國核電發(fā)展再次進(jìn)入正常軌道，也使得新一代核電技術(shù)的發(fā)展有了更好的空間，更先進(jìn)的核能研究需要加速。