作业帮太阳是核聚变,为什么不象个氢弹一下爆掉?而是均衡的释放能量,就象人类还未达到的受控核聚变一样,均匀的释放.
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/26 18:21:38
太阳是核聚变,为什么不象个氢弹一下爆掉?而是均衡的释放能量,就象人类还未达到的受控核聚变一样,均匀的释放.
太阳是核聚变,为什么不象个氢弹一下爆掉?
而是均衡的释放能量,就象人类还未达到的受控核聚变一样,均匀的释放.
太阳是核聚变,为什么不象个氢弹一下爆掉?而是均衡的释放能量,就象人类还未达到的受控核聚变一样,均匀的释放.
你的问题应该分为两部分来回答：1、为什么不是一下子全部核聚变；2、即使是部分核聚变,为什么太阳不是一下全部爆掉?(Atrax1978)
核聚变的本质是：原子内核相互碰撞结合到一起.
因为原子核本身就是带正电荷的质子集团,两个质子集团相互靠拢结合时需要克服巨大的电荷排斥力,所以需要高温高压来实现这个过程.(Atrax1978)
所以,原子核越大,电荷排斥力越强,它们的核聚变所需要的温度和压力也就越大.另外,核聚变只有铁以下的元素聚变才释放能量,大于铁的元素聚变是吸收能量的,而裂变是释放能量的.(Atrax1978)
另外,恒星里即使核聚变也不一定是氢氢核聚变,可以是氦氦,氢氦,氢铍,氦铍.氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖,你慢慢自己配吧.(Atrax1978)
太阳内部的核聚变是多种元素的混合聚变,这里暂以最简单的氢原子为例子.一个氢原子核a要在一定时间内撞进另外一个原子核b,假设b也是最简单的氢原子核,那a和b首先需要高速度也就是高温,高温代表微观粒子的速度高,这样才能克服彼此正电荷的排斥力；其次整个环境需要高压也就是高密度,这样越稠密的原子核汤内部的某个a才能以越大的概率撞到某个b,注意,并不是一旦高温高压就全部能够配对核聚变的,这道理很简单,就好像宅男宅女虽然几百上千万数量极大,但不可能一天就全部配对成功,绝大部分人今晚再饥渴也只能靠DIY.(Atrax1978)
另外,太阳的表面温度是6000度,表面密度是水的1.4倍,这很不容易,因为那样的高温下物质都已经汽化离子化,而且还是密度最小的氢为主要元素,仅靠引力就能把这样的物质压缩到常温水的1.4倍,相当牛逼.但这离核聚变的条件还很远,所以太阳表面压根就没有核聚变,必须是在太阳内部深处才有核聚变.(Atrax1978)
从上面分析我们知道,第一个问题的答案是：首先,只有在太阳极深处,也就是它的内部很小一部分,才有足够的高温高压的条件可以发生核聚变；其次,即使在高温高压下也不是瞬间所有原子核完成核聚变,而是以一定的概率缓慢地进行核聚变,这个概率其实很小.
第二个问题,首先,因为只是很小的一部分在进行核聚变,绝大部分并未参与,所以能量是有限的；其次,因为重力的缘故,这大部分未参与的物质就好像极为厚重的棉被一样被巨大的引力拉扯着盖在小小的核聚变爆炸区上,自然太阳不会爆炸掉了.就像另外一个答案说的一公里厚的大铁球那个例子.(Atrax1978)
但是通过这个分析我们也知道,一个恒星越大反而核聚变的速度越快,寿命越短,最短可以只有几亿年；一个恒星越小寿命就越长,好像最长的可以到几千亿年.因为越大的恒星越有条件提供这种高温高压的环境,随便假设一下,太阳是极深处比如1/1,000,000半径处才爆炸,超大恒星可能1/10,000半径处就有核聚变.所以本问题的另外一个silencerx所说的答案“太阳巨大的体积和引力限制了爆炸,使起内部聚变产生的能量只能一点一点的散发出来”,应该是不完全正确的,应该是巨大的体积和引力促进了爆炸的发生,但同时也限制了爆炸的威力.(Atrax1978)
PS.最后补充点八卦,太阳半径70万公里,这样的距离,光子只需要2秒就可以飞出来,但由于太阳内部物质密度极大,光子会在里面反复碰撞走弯路,实际需要100万年才能到达太阳表面.唉,天文学上这种令人咂舌的事情太多了.(Atrax1978)