據估計,太陽每秒鐘大約消耗400多萬噸的氫,經過了46億個年頭,太陽也就損失了100多個地球品質的氫,但這還不到太陽品質的0.1%。
上圖是鈾235的裂變反應,鈾238與之相似。
燃燒反應的發生需要足夠的溫度,核反應也十分類似。既然在同等的條件下,核聚變能夠釋放出更大的能量,所需要的反應條件也必然比燃燒反應更苛刻。
科學研究表明,核聚變反應只有在超高溫、超高壓條件下才能進行,當恒星的品質足夠大時,才能在內部保持高溫高壓環境。根據科學家的估測,太陽內部核反應區的溫度至少在1500萬攝氏度,核心處的壓力則比地球大氣壓高3000億倍。
其實木星和太陽很相似,主要都是由氫構成的,木星的品質如果再大上80倍,木星內部的溫度和壓力就足夠開啟氫聚變。
如上圖所示,人工氫核聚變,將氘和氚聚變為氦。
說到這裡,就該向大家介紹太陽在燃燒過程中能夠保持穩定的原因了。
在拔河比賽過程中,當雙方的力量相當時,誰也拗不過誰,此時就處於二力平衡狀態。在一個系統中,如果存在多種力量,要想使系統保持穩定,這些力量就必須要處於平衡狀態。太陽能夠穩定地燃燒,其實就是力的平衡結果。
要想瞭解太陽在核聚變過程中為啥這麼穩定,就必須瞭解具體的反應原理。
品質越大,引力就越強,高溫高壓就是靠引力產生和維持的。太陽主要由氫構成,在這個過程中,某一臨界點時,會引發氫核聚變反應,氫原子核通過一系列的反應聚變成一個氦原子核。除了光子以外,在這個過程中,太陽還會釋放出中微子等粒子。如果此時沒有保持平衡,太陽在自身重力的作用下,核心處的溫度和壓力會繼續升高,核反應速率加快,聚變反應也將變得更加劇烈,直至引發猛烈的核爆炸,太陽也將就此消亡。
太陽能夠保持穩定,必然還有另外一種力同重力相抗衡,這便是核聚變過程中產生的輻射壓力。
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