隨著地球的自轉,太陽每天東升西落,滋養著地球上的生靈。不管是恐龍時代,還是現代,太陽母親都在穩定地向世界播撒著光和熱。
太陽是一個懸浮在宇宙空間中的大火球,這個火球中的物質都處於等離子態,就是處於高溫電離狀態的氣體,閃電就是等離子體,它已經燃燒了46億年。
根據日常經驗,燃料加的越多,火燒的越旺,燃料的消耗速度也就越快。世界上並不存在天長地久,太陽卻擁有這麼長的壽命,就在於燃燒得緩慢和穩定。太陽的品質是有限的,太陽燃燒了這麼久都沒有熄滅,那麼是什麼原因使太陽的燃燒過程能夠長期保持穩定且緩慢呢?
在談及這些問題之前,先來瞭解一下太陽燒的啥燃料,太陽能夠發光發熱的原因。
在20世紀,隨著生產力的高速發展,人類的科學知識也得到了迅猛提升。科學家們利用核子物理知識,製造出了原子彈和氫彈。這些武器之所以能夠產生如此巨大的能量,就在於產生能量的方式,原子彈靠的是核裂變,氫彈則包含核聚變過程。與氫彈產生能量的方式類似,太陽也是依靠氫聚變為氦的過程產生能量。目前,氫大約占太陽總品質的73%,氦大約占25%,其餘2%是其它元素。
雖然太陽燃燒的是氫,但與普通燃燒過程不同,太陽中進行的是核反應,而通常所說的燃燒是一種化學反應。燃燒在化學中屬於氧化反應,傳統燒火做飯過程中使用的燃料是柴草,其實還需要氧氣和足夠的溫度,否則火是燒不起來的。
氫如果和氧氣發生反應,燃燒後的產物則是水,反應發生於原子級別,原子核的結構不會發生變化。
1千克鈾238裂變後釋放的能量,就相當於2000噸優質煤燃燒後所釋放的能量。相同品質下,核聚變釋放的能量通常比核裂變更多。可見,同樣是發光發熱,原理不相同,反應時釋放的能量大小也不相同。在核反應過程中,一部分品質會轉變為能量。
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