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太阳为什么能一直核聚变和它能照亮多少个星球

作者:橙子 人气:16 时间:2020-04-18 22:05:07

太阳为什么能一直核聚变和它能照亮多少个星球

从中心到0.25太阳半径是太阳发射巨大能量的真正源头,也称为核反应区。在这里,太阳核心处温度高达1500万度,压力相当于3000亿个大气压,随时都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的热核反应。

根据原子核物理学和爱因斯坦的质能转换关系式E=mc²,每秒钟有质量为6亿吨的氢经过热核聚变反应为5.96亿吨的氦,并释放出相当于400万吨氢的能量,正是这巨大的能源带给了我们光和热,但这损失的质量与太阳的总质量相比,却是不值一提的。根据对太阳内部氢含量的估计,太阳至少还有50亿年的正常寿命。

一直都是太阳照亮着地球,很多人都害怕太阳熄灭了地球怎么办,但其实太阳的寿命还很长,那么你们肯定要问,为什么太阳就能维持45亿年都持续产生核聚变了,这其实都是因为它满足了压力和温度这两大条件,这种核聚变只在太阳半径的三分之一处进行,再加上这里的温度高达上万度,压力也极大,因此氢原子能够在其中不断的进行碰撞,当这种力度达到一定的数值时,就会出现核聚变反应。

太阳至少能够照射到太阳系内的八大行星,但是因为距离的远近,它们接受到的太阳光线并不想同,其中距离最近的就是水星,白天时水星会表现的非常明亮,但由于没有大气层,它的整个天空都是黑暗无比的,和月球上的环境很像,因此水星上的温差也很大,日落时表面温度可能还是430度,而夜晚降临之后,温度可能就会降到零下160度,甚至更低。

按照距离太阳的远近,接着就是金星,它虽然有着大气层,但是因为其中充斥着硫酸云,而且大部分都是二氧化碳气体,因此长期处于一种阴天的状态,直接遮挡了太阳的光线,但它的表面温度极高,甚至高过水星,长期保持在470度,这主要是因为二氧化碳的保温作用。

在核聚变中,主要是两个力参与作用:电磁力和强核力。首先,对外表现正电荷的原子核之间会产生相互排斥的电磁力,电磁力作用的距离远,但是强度较弱。同时,还存在有相互吸引,强度较大但是作用距离较近的强核力。当原子核距离较远时,相互排斥的电磁力起主导作用并使原子核之间保持距离。当两个原子核开始接近时,电磁力的排斥作用变强,使得原子核之间的距离难以缩小。当原子核之间的距离缩小到作用距离较近的强核力的吸引作用超过电磁力的排斥作用时,原子核将会被吸引到一起并形成一个新的原子核。因此,将原子核的距离压缩到它们产生聚变作用时需要非常大的压力。

理论上来说,任意两个原子核都可以聚变为单个原子核。但是,带有电荷最少,产生电磁排斥力最小的原子核最容易聚变(同时也可以释放最多的能量)。原子量较小元素的原子核带有较少的电荷,例如氢和氦。在恒星中,大多数聚变反应为氢原子之间或氢原子与其他较轻原子之间的聚变。由于恒星的核聚变反应需要足够的引力来点燃,形成恒星的条件通常为一股足够重的氢使得氢原子之间能够产生聚变反应。在恒星上也会有微量的氧存在,氧原子通常是由氢原子反复聚变而生成。


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