孙悟空翻一个筋斗云消耗多少克铀-235？
2022/11/13 7:00:00 科学大院

    

     本篇文章正文共2704字

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     昨日，天舟五号货运飞船发射成功，这是我国载人航天工程的第26次发射任务，也是长征系列运载火箭的第449次飞行。

     在为祖国航天事业成功感到自豪的同时，笔者突然想到了两个小问题：

     1.火箭上天那么快，有《西游记》里那猴快吗?

     2.那猴翻一个筋斗，要多少铀-235供能才行？

    

     首先，我们要解决的问题是孙悟空全身行头的重量，以及翻一个筋斗需要的能量。

     孙悟空的金箍棒有多重呢？答案是一万三千五百斤。《西游记》中有云：“两头是两个金箍，中间是一段乌铁(黑色)，有星斗铺陈；紧挨箍有镌成的一行字'如意金箍棒，重一万三千五百斤。'并有密布的花纹和龙纹凤篆。若要小时，盈盈不足一握；要大时，顷满天地之间。"

    

     金箍棒

     图源：Veer图库

     因为明朝的一斤相当于现在的596.8克，所以金箍棒的重量差不多为：

     13500×596.8÷1000=8056.8 kg

     再说说孙悟空的体重。漫画《龙珠》及其衍生作品中悟空的体重是62 kg，小日子过得不错的人们是如何理解《西游记》精髓并从中得出孙悟空体重的我们不得而知。所以，我们不用这个数。

    

     图源：动漫《七龙珠》

     而且，根据演员所说，猴子最瘦，唐僧第二瘦，然后沙僧，然后猪八戒。只能大致算一下：在《西游记》第二回中，混世魔王称他“身不满四尺，年不过三旬。”，吴承恩那时候的一尺约为现在的31.1 mm，也就是说孙悟空不足一米二四，那我们就假设空空身高1.24 m吧。

     又考虑到孙悟空是石头里蹦出来的，那身体应该是由二氧化硅(SiO2)组成。他在炼丹炉里炼了之后，也不应该逃脱硅(Si)和氧(O)这两种元素。太上老君的八卦炉温度也就差不多1200℃，二氧化硅熔点1700℃，所以孙悟空不会化，那密度就算是2.6 g/cm3吧。

     如今，一个正常成年人的体积是0.06 m3左右。孙悟空，一个比较消瘦，身高只有1.24 m的猕猴，体积差不多也就0.03 m3。这样算来，孙悟空的体重应该是：

     2.6 g/cm3×0.03m3=79500g=78 kg

     别忘了，孙悟空头上还有一个24K的紧箍圈。辣么大的金箍，少说也有二两吧。再加上悟空真皮小裙、或者袈裟啥的，全身的行头算下来就大约：

     m=80 kg(自重)+8056.8 kg(金箍棒)=8136.8 kg

    

     筋斗云

     图源：动漫《七龙珠》

     然后，我们再看筋斗云。孙悟空一个筋斗云十万八千里，明朝时的一里等于180丈、一丈等于2步、一步等于5尺、一尺约等于32.66厘米，这样算来一里差不多是：180×2×5×0.3266=587.88 m那么，孙悟空翻一个筋斗云的距离就是：

     h=108000 里×587.88 m/里=63491.04 km

     对于猴子向哪个方向飞是没有限制的，姑且按照其向上飞，那就要克服重力做功。查阅资料得知，地球上的重力加速度，在赤道上g=9.780 m/s2，在北极g=9.832 m/s2，在北纬45°的海平面上g=9.807 m/s2，在北京g=9.801 m/s2等。

     我们看孙悟空的出差路线，并不是大家一直以为的向西向西向西哦，而是蜜汁绕圈圈。不过，全程没太靠近过北极和赤道的地方，虽然翻雪山下峡谷了，但我们不管，姑且取g为9.80 m/s2。

    

     西天取经路线

     图源：https://zhidao.baidu.com/question/982416744858879659.html

     如果孙悟空是克服重力做功，向远离地球的方向蹦，那么：

     E1=mgh=8136.8 kg ×9.80 m/s2×63491.04 km=5.06e12 J

     此外，还有人喜欢用动能方程来计算孙悟空携金箍棒翻个筋斗云要做的功。如果按照翻一个筋斗需要0.5 s，那悟空的运动速度就达到了：

     V=63491.04 km÷0.5 s=126982.8 km/s

     E2=1/2mv2=1/2×8136.8 kg×(126982.8 km/s)2=6.56e13 J

     但其实这些计算方法都有一定问题。首先，孙悟空的运动肯定会受阻力：平行于地球有空气阻力，向上受重力。孙悟空如果要保持匀速翻跟斗，就需要持续爆发能量并转化为动能。

     再者，就算是靠初始速度飞那么高，速度也要超1115 km/s，远大于飞出太阳系的第三宇宙速度(16.7 km/s)(成为地球卫星的第一宇宙速度7.9 km/s，脱离地球的第二宇宙速度11.2 km/s)，飞出太阳系So easy。要想解释通，只能是天庭啥的都在太阳系之外的地方。

     而且对于此，吴承恩有话要说：

     “我在写书时，光想让这猴NB了，也没想那么多”

     然后，我们再谈谈核裂变。关于日常生活中的核，各位大可不必惊慌。直到今日，核裂变技术已经基本被人类所掌握了。利用核裂变技术让重原子核释放能量来发电，既安全又高效。而这些重离子中，最容易被控制的就是铀-235。

     铀-235是铀(Uranium)元素里中子数为143的放射性同位素，是自然界唯一能够发生可控裂变的同位素，主要用做核反应中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一。

     而我们日常核电站、反应堆里使用的核纯度很低(<5%)，根本达不到爆炸的程度。也不用拿切尔诺贝利事件举例，很多核电站事故中的爆炸都是因为氢气过浓而产生的爆炸。

    

     核裂变

     图源：Veer图库

     1个铀-235原子不论裂变产生什么元素，都差不多会产生200 MeV的能量。一个铀-235的质量约为235u，那么1g铀-235中大约有2.56e21个核子。对于1g铀-235，能够释放出2.56e21×200 MeV约为5.12e23 MeV/g的能量，大约为8.19e10 J/g。

     这样看来，孙悟空翻一个筋斗所需要铀-235的质量就是：

     5.06e12 J÷8.19e10 J/g=61.8 g

     要知道1 kg铀-235裂变，所产生的能量就相当于2700吨标准煤完全燃烧产生的能量。悟空这个筋斗差不多要完全消耗166.86吨标准煤，按照我国集中供热能耗平均在25公斤标煤/平方米计算，这一下能温暖6674.4平方米。

     果然硅基生物!

     参考文献：

     [1] 小僧有礼:https://www.zhihu.com/question/445729396/answer/ 1747876655.

     [2] 张力宁.《西游记》中的人物形象分析[J].戏剧之家,2022(27):196-198.

     [3] 苏明煜.我国核能产业的综述与展望[J].电子技术,2022,51(08):304-305.

     [4] 叶子.除了发电,核能还有这么多用途[N]. 人民日报海外版，2022-08-02(005).DOI:10.28656/n.cnki.nrmrh.2022.002340.[5]徐坤明. 核裂变发现的案例分析[D].华中科技大学,2005.

    

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