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太阳的“热核聚变”为什么不会将氢原子很快烧完?
2017-11-14 15:13 www.hnmdtv.com 编辑:中原网事
有时候,我们人类的想象力真的是很有限,我们喜欢从自己熟悉的事物去想象不熟悉的。比方说,讲到太阳核心稳定地进行着核反应,我们往往会联想到地球上的核电站、甚至想到核弹,实际上这两者有相当大的差别。
地球上的核电站修建在一个不太大的区域中,反应堆一般只能做到一栋楼那么大,核电站需要在较短的时间内输出较大的电能,所以核反应必须达到一定速率,为了避免反应进行的过快产生危险,需要有个“刹车”装置,核电站常常使用慢化剂、控制棒等控制反应速率,这可能就是“加速反应”和“控制”“反应发生率”的意思。
太阳上的核反应不一样的地方在于,进行的非常非常慢,慢到用地球人的眼光看,简直就是静止的,哪里还需要什么刹车。地球人的寿命也就一百来年,对事情的关注也持续不了多久,一个新闻话题常常只有两三天的热度,有些媒体只好使用反转再反转的手段维持大家的注意力。
核聚变反应,简单说就是原子核之间发生作用,聚成一个新的原子。要想让核聚到一起,需要极高的温度和压力,就连太阳核心也难以达到,但是微观世界是讲概率的,即使那里有一堵能量的高墙,原子也是有一定概率穿过去,发生聚变反应的,根据计算这个概率是一万亿亿亿分之一。用人类的眼光看,这么小的概率就等于不可能,但是人家太阳很大很大,光是太阳的核心就约有一亿亿亿亿亿亿亿个粒子,可以产生足够的能量来发光发热。
几点考虑:
1、太阳肯定不是整个都在聚变,因为聚变要求超高的温度和压力,因此实际只有在内核部分很小的区域内发生聚变。
2、聚变反应产生的热量会通过对流源源不断地被输送到太阳表面然后辐射到宇宙空间,这就有一个热功率的平衡,因为太阳的亮度和温度非常稳定,所以可反推内部的核反应也应该有一种受控的平衡(后面再分析为何会如此)。
3、太阳核心聚变反应区一旦猝发式剧烈反应,温度和压力骤然增大,必然向外膨胀,而核反应区往外的整个太阳质量压在上面就是一个天然的超强压力容器(而且是有弹性的),核心向外膨胀需要克服外围的压力做极大的功,核心部分等离子体的温度会急剧下降从而使得核反应速度迅速减慢,于是又慢慢向内坍缩,就这样不断地打太极推手,形成一种天然受控的核反应稳定状态。
4、核心热核反应速度不能无限加快还有一个燃料补给的问题,核心区的氢聚变为氦后浓度下降,需要外层的氢进入补给,而这也需要一个过程,也会使核心反应速度受控。
5、“好火费炭”,小的恒星相当于一个小炉子,火小,烧的时间长,可以长期稳定,寿命很长。而大恒星相当于一个大炉子,火旺,很快就会烧完。而这个反应速率不是线性关系,理论推测和观测都表明,质量十倍于太阳的恒星,热核反应的强度可百万倍于太阳,因而他们的稳定期远比太阳短。
大约再有五十亿年太阳的氢元素会消耗殆尽,到那时会变成红巨星,体积相当大地球会离太阳特别近,届时地球将无生面生存,太阳会变成红巨星,最终变成白矮星,不会继续聚变反应形成。
因为太阳的质量不够大,超大质量的恒星会变成超巨星此时大部分氢元素应该依次会聚变成铁元素,再继续聚变超巨星变成超新星,形成铁以后得元素,最后超新星不稳定会继续聚变而爆炸灭亡,形成周期元素表最后面的元素被释放到太空中。
如金子就是超新星爆炸的产物,金子贵重就因为形成条件苛刻,必须是超大质量的恒星灭亡才会形成,超新星有时爆炸后最后也会变成黑洞。咱们的太阳没有那能力。
如果你说地球上的水什么时候变成冰,亿万年来地球只有两极是这个环境,地球大部分地方仍然是水。这就是地球的环境,始终不变。
太阳有太阳的内部固定的运动环境,这就是它的内部永远剧烈的运动,运动产生的高热使太阳永远光芒万丈。在没有外部因素干预的情况下,太阳不会改变。
这是星球的一个状态,一个样式。
地球上得水是怎么变化的,水能够变成冰,也能够变成云,变成雨,落回地面。
太阳会不会变化呢?会的。我们知道物质不可创造,也不可毁灭。太阳的物质发应变成了热,光,和其它。这些能量化解之后会在太阳外部还原,它们会从新变成物质,被太阳强大的吸引力吸引冲击太阳,继续它们以前的工作。
PS:未经同意不得转载(图片来源网络)
有时候,我们人类的想象力真的是很有限,我们喜欢从自己熟悉的事物去想象不熟悉的。比方说,讲到太阳核心稳定地进行着核反应,我们往往会联想到地球上的核电站、甚至想到核弹,实际上这两者有相当大的差别。
地球上的核电站修建在一个不太大的区域中,反应堆一般只能做到一栋楼那么大,核电站需要在较短的时间内输出较大的电能,所以核反应必须达到一定速率,为了避免反应进行的过快产生危险,需要有个“刹车”装置,核电站常常使用慢化剂、控制棒等控制反应速率,这可能就是“加速反应”和“控制”“反应发生率”的意思。
太阳上的核反应不一样的地方在于,进行的非常非常慢,慢到用地球人的眼光看,简直就是静止的,哪里还需要什么刹车。地球人的寿命也就一百来年,对事情的关注也持续不了多久,一个新闻话题常常只有两三天的热度,有些媒体只好使用反转再反转的手段维持大家的注意力。
核聚变反应,简单说就是原子核之间发生作用,聚成一个新的原子。要想让核聚到一起,需要极高的温度和压力,就连太阳核心也难以达到,但是微观世界是讲概率的,即使那里有一堵能量的高墙,原子也是有一定概率穿过去,发生聚变反应的,根据计算这个概率是一万亿亿亿分之一。用人类的眼光看,这么小的概率就等于不可能,但是人家太阳很大很大,光是太阳的核心就约有一亿亿亿亿亿亿亿个粒子,可以产生足够的能量来发光发热。
几点考虑:
1、太阳肯定不是整个都在聚变,因为聚变要求超高的温度和压力,因此实际只有在内核部分很小的区域内发生聚变。
2、聚变反应产生的热量会通过对流源源不断地被输送到太阳表面然后辐射到宇宙空间,这就有一个热功率的平衡,因为太阳的亮度和温度非常稳定,所以可反推内部的核反应也应该有一种受控的平衡(后面再分析为何会如此)。
3、太阳核心聚变反应区一旦猝发式剧烈反应,温度和压力骤然增大,必然向外膨胀,而核反应区往外的整个太阳质量压在上面就是一个天然的超强压力容器(而且是有弹性的),核心向外膨胀需要克服外围的压力做极大的功,核心部分等离子体的温度会急剧下降从而使得核反应速度迅速减慢,于是又慢慢向内坍缩,就这样不断地打太极推手,形成一种天然受控的核反应稳定状态。
4、核心热核反应速度不能无限加快还有一个燃料补给的问题,核心区的氢聚变为氦后浓度下降,需要外层的氢进入补给,而这也需要一个过程,也会使核心反应速度受控。
5、“好火费炭”,小的恒星相当于一个小炉子,火小,烧的时间长,可以长期稳定,寿命很长。而大恒星相当于一个大炉子,火旺,很快就会烧完。而这个反应速率不是线性关系,理论推测和观测都表明,质量十倍于太阳的恒星,热核反应的强度可百万倍于太阳,因而他们的稳定期远比太阳短。
大约再有五十亿年太阳的氢元素会消耗殆尽,到那时会变成红巨星,体积相当大地球会离太阳特别近,届时地球将无生面生存,太阳会变成红巨星,最终变成白矮星,不会继续聚变反应形成。
因为太阳的质量不够大,超大质量的恒星会变成超巨星此时大部分氢元素应该依次会聚变成铁元素,再继续聚变超巨星变成超新星,形成铁以后得元素,最后超新星不稳定会继续聚变而爆炸灭亡,形成周期元素表最后面的元素被释放到太空中。
如金子就是超新星爆炸的产物,金子贵重就因为形成条件苛刻,必须是超大质量的恒星灭亡才会形成,超新星有时爆炸后最后也会变成黑洞。咱们的太阳没有那能力。
如果你说地球上的水什么时候变成冰,亿万年来地球只有两极是这个环境,地球大部分地方仍然是水。这就是地球的环境,始终不变。
太阳有太阳的内部固定的运动环境,这就是它的内部永远剧烈的运动,运动产生的高热使太阳永远光芒万丈。在没有外部因素干预的情况下,太阳不会改变。
这是星球的一个状态,一个样式。
地球上得水是怎么变化的,水能够变成冰,也能够变成云,变成雨,落回地面。
太阳会不会变化呢?会的。我们知道物质不可创造,也不可毁灭。太阳的物质发应变成了热,光,和其它。这些能量化解之后会在太阳外部还原,它们会从新变成物质,被太阳强大的吸引力吸引冲击太阳,继续它们以前的工作。
PS:未经同意不得转载(图片来源网络)
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