科学 2022-11-04 08:00 作者:思云科学评论:0    浏览:3860    

太阳作为太阳系的中心天体,为地球带来了充足的能量,滋润着大地上的各种生物。学过初中物理的朋友都知道“能量守恒定律”,既然太阳能够发光发热,那它本身的能量又是从何而来?有人可能会说:“太阳不就是一个燃烧的大火球吗?”事实上,太阳本身并没有在燃烧,或者说不是我们所说的传统意义上的燃烧,太阳的原理本质上是氢核聚变,这是一种物理变化,而非化学变化。当然,太阳也不是整个都在核聚变,否则就像氢弹那样,一下子炸掉了。太阳的由内到外,可以分成多个区域,最里面的是核心,在太阳表面巨大的引力之下,核心区域会受到巨大的压力和极高的温度,氢核聚变反应就在这里进行。根据科学家计算,在太阳核心大约有1500万摄氏度的高温,虽然已经很高了,但还远远达不到地球上进行可控核聚变实验的温度——1亿摄氏度,为什么太阳内部却能进行核聚变反应呢?这就需要从核聚变的原理说起了,所谓核聚变就是指:两个较轻的原子核通过聚变形成一个更重的原子核以及一个更轻的原子核的过程,由于反应前后会发生质量亏损,这部分质量会以能量的形式释放出来,这就是核聚变反应的原理。除此之外,核聚变反应需要的条件也十分苛刻,高温和高压之下,才能正常进行,这也是为什么引爆氢弹,需要先引爆原子弹,以此快速达到核聚变需要外部条件,比如1亿摄氏度。虽然在太阳内部没有这么高的温度,但是其核心拥有200万个大气压的压强,正所谓:温度不够,压力来凑,这样聚变才能得以正常进行。读到这里你可能还是很懵,这或许你就需要提升学历了,成都聚鸣人教育科技有限公司一直在为成为中国有影响力的学历服务中心而奋力前行!至于太阳为什么能稳定存在,也是巨大压强的原因,内部核聚变会产生向外的压力,而外部巨大引力又会向内压,增加聚变反应的剧烈程度,这时候,太阳就会慢慢膨胀。当太阳膨胀到外部巨大的压强不足以对抗内部向外的压力时,反应又会减缓,这时候太阳又会收缩。整个太阳是一个动态平衡的过程,这样才能稳定地“燃烧”100亿年之久。有了高温高压就能聚变了吗?还不够,太阳核心属于等离子体,原子核、电子可以到处游离,正常原子核带正电荷,两者会互相排斥,想要结合在一起是很难的。但在微观世界,有一种东西叫做量子隧穿效应,意思是:粒子有概率通过势能的壁垒。尽管这个概率很小,但放大到整个太阳内部,核聚变的发生似乎就是必然的了。

 
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