太阳内部也发生着核聚变,但为什么太阳能够维持稳定?

如题所述

我们人类最熟悉的该是太阳系了,太阳系当中,太阳要是一颗恒星,作为太阳系的老大,八大行星围绕着它所有规律的公转。太阳为其他的星球们提供光跟热,我们地球简直就是离不开太阳了。地球上的生物们,如果说没有了太阳的光跟热的话,还有可能就会灭绝,那我们的地球可能就会成为一颗冰冷的星球,就像是宇宙当中大部分的那些星球是一样的,没有生命体存活。



太阳是一直在不断的为我们的地球提供着能量的,相信大家都知道,太阳之所以能够为我们源源不断地提供能量,主要是因为在太阳的内部,在不断的发生着核聚变反应,由此才可以放射出如此多的能量,那么就有人非常的好奇,太阳从诞生到现在,已经45.7亿年了,一直源源不断的在放射着能量,内部也一直在不断的发生着核聚变反应。很多人在想,为什么太阳不是一瞬间放射出所有能力?而是一直持续了这么久的时间呢,到底太阳是在靠什么维持的呢?

首先我们来讲一下太阳内部的核聚变反应,按照常理来说,这种核爆反应应该不会说,持续很久很久的时间,应该会是在一瞬间的事情,在引爆之后,瞬间爆炸,放射出能量之后就完结了。举个例子来说,比如我们人类现在研究制造出了氢弹,它所利用的也是这一种核爆反应。清单在被点燃引爆之后,是会瞬间爆炸的,而且,会将附近周围的一切万物瞬间毁灭掉,氢弹的杀伤力是非常强大的。

那么在太阳内部的核聚变反应,跟我们人类制造的氢弹爆炸还是不同的,因为太阳的核聚变反应跟我们人类制造的存在形式是不同,因为太阳是在它的内部自身所引发的。就是因为太阳的质量太大了,它能够产生非常强大的一个引力,所以就能够让我们太阳的内部持续在高温过程中,所产生的压力也是非常的大。这样的话就会让氢原子在太阳的内部受到压缩,所以才会出现使氢原子在太阳的内部不断碰撞,从而产生反应。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2019-08-09
因为太阳的内部始终控制着核聚变的速度,所有的氢原子核不会瞬间聚变,太阳因而能够始终保持稳定,不会突然一下子爆炸💥,下面👇我们就来详细解释一下太阳约束核聚变的原因:
太阳如何控制消耗氢的速度
一切都从核心开始。太阳核心的核聚变产生的辐射压力会被自身重力所平衡,所以太阳不会一下子爆炸。在高能量和高密度的太阳核心中,氢原子核不断相互碰撞。但只有通过量子隧穿效应,质子碰撞形成双质子或氦-2(氦的同位素,有两个质子,没有中子),然后迅速衰变为氘原子(氢的同位素,有一个质子和一个中子),核聚变反应才会开始。这是质子-质子链反应的第一阶段。要形成稳定的氦-4原子核,还需要中子。那么。中子是从哪里来的?
很明显,要形成一个氘原子,需要发生两件重要的事情。一个是伴随量子隧穿效应的质子-质子完美碰撞,另一个是氦-2原子核内一个质子的β+衰变,将其转化为所需的中子。从这里开始,氘在质子-质子链反应的下一个阶段最终形成氦-4。
两个高能质子碰撞形成双质子的概率远小于质子间不经意碰撞并相互反弹的概率。即使它们碰撞形成一个双质子,也有另一个抑制因素,即β+衰变。大多数时候,双质子会衰变回两个质子。因此,这个初始阶段就是控制太阳消耗氢的速率。这种完美状态的形成最终导致一种缓慢的核聚变反应过程,这也是决定恒星年龄的因素之一。
太阳如何控制核聚变的速度
虽然这些条件控制着氢原子核的消耗速率,但太阳作为一个整体系统,试图通过控制这些条件来控制自身,使核聚变以一定的速率发生。那么,这是如何控制的呢?
当核心的温度和密度足够高时,就会加快质子碰撞形成双质子的速率,这也就增加了整体的核聚变反应速率,并且会产生更多的能量,导致热膨胀,抵消了太阳的重力。当核心膨胀时,密度和温度下降,成功碰撞的概率减小。热核反应率降低,从而控制自身。
同样的道理,如果核聚变速率变慢,重力又开始挤压核心,这反过来又增加了温度和密度,成功碰撞的几率又提高了。最后,热核反应率增加到足以平衡自身的重力,并使太阳以每秒消耗3.7×10^38个氢原子核的最优速率持续下去。
最终,这一切都将在60到70亿后结束。到了那时,太阳的核心演变成白矮星,并留下行星状星云。
第2个回答  2019-08-23
实现核聚变反应需要满足两个条件:足够的压力和温度。虽然太阳的质量非常巨大~相当于33万个地球。但即使这样巨大的质量也只能使太阳半径的30%以内的压力和温度达到核聚变反应的条件。且99%的核聚变反应都发生在其半径的24%以内。
我们知道太阳核聚变的动力其实来自于自身的引力,太阳的质量大约为2×10千克,由于引力的作用,如此多的物质会使其内部受到巨大的压力,这种压力点燃核聚变后,由核聚变产生的“膨胀力”来抵抗太阳的这种收缩效应,同样,当核聚变产生的“膨胀力”太大时,太阳内部的压力减小,核聚变程度就会减弱,这种互相制约的关系可以使太阳处于受力平衡状态,一直稳定燃烧几十亿年。
这样,能量如果要跑到外层,必然要穿过这层高密度区域。一种叫做“隧道效应”的现象可以很好的解释能量如何穿透这层物质,这些能量在经过漫长的旅途后,大概要数万到数十万年的时间,才能够到达太阳的外层。而我们看到的太阳表面辐射出的能量,就是在数十万年前在核心部位产生的。
不过,太阳的稳定并不是持续不变的,要知道太阳要时时刻刻向外辐射能量,每秒大约有400万吨的质量转变为能量,也就是损失掉这么多的质量。随着质量的减少,太阳的引力也就会减弱,当减弱到一定程度之后,引力就不足以对抗核聚变产生的向外压力,太阳就会膨胀得特别大。太阳的大气可以差不多扩大到地球轨道附近。地球甚至有被吞没的可能性。
第3个回答  2019-08-11
这件事情在未来一定有科学的回答给予我们启示。
第4个回答  2019-08-11
聚变反应,跟我们人类制造的氢弹爆炸还是不同的,
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