溫度達到1000為什么,為什么還能發生核聚變

太陽的核心溫度只有1500萬度,遠不到1億度 。為什么核聚變還能發生?雖然地核中的物質溫度可達6000℃,但其中心氣壓已達350萬個大氣壓 。這個問題的潛臺詞是,實現可控持續核聚變需要地球上1億度的溫度,而太陽的中心溫度只有1500萬度 。核聚變為什么能繼續?
【溫度達到1000為什么,為什么還能發生核聚變】太陽核心溫度只有1500萬度,遠達不到1億度的溫度環境,為什么還能發生核聚變?
問題:太陽核心溫度只有1500萬度,遠達不到1億度的溫度環境,為什么還能發生核聚變?這個問題是需要有一些科學素養的人才能提出的,因為起碼要知道地球上可控核聚變要達到1億℃高溫,而太陽內部核聚變只有1500萬℃ 。這個問題的潛臺詞是,在地球上需要1億度溫度才能實現可控持續核聚變,太陽中心溫度只有1500萬度,為什么能夠讓核聚變持續進行呢?明確了問題的內涵,才能夠有針對性地回答,
下面就請耐著性子聽時空通訊給你細細道來 。什么叫核聚變?恒星核聚變能量怎么來的?核聚變就是核融合,簡單地說,就是一個原子核和另一個原子核,在特種條件下能夠擠壓在一起,這樣兩個或更多的原子核就融合在一起,形成了一個更大更重的原子核,新的更重的原子核里面的質子數,比原來的原子核增加了,因此再也不是原來的原子核了,就成為一種新的物質 。
在原子核的融合過程中(這里主要是指氫核聚變),并不是所有的質量都能夠全部轉換成另一個原子核,而是會有約0.7%的質量虧損,這部分質量以光子形式轉化為能量輻射出去,這就是核聚變的巨大能量來源,恒星都是由星際分子云(簡稱星云)收縮而成,星云的主要成分就是氫和氦,其中氫占據體積的90%,質量的70%以上 。因此所有恒星最開始的核聚變都是氫核聚變,是由4個氫原子聚變成1個氦原子,
4個氫原子的原子量為4.0292,1個氦原子的原子量為4.0015,可以看出核聚變后質量少了0.0276的質量單位,約占聚變原子量的0.69% 。這部分虧損的質量哪里去了呢?原來是以光子形式轉化為能量,經過復雜的輻射、對流等方式,一路磕磕碰碰的到達恒星表面,最終輻射到了太空,這樣我們就看到了發光發熱的恒星,
在太陽核心,每秒鐘約有6億噸的氫,轉化為約5.958億噸的氦,則虧損的420萬噸質量就轉化成了能量 。這里要用到愛因斯坦的質能方程,這個方程的表達式為:E=MC^2,其中E為能量,單位J(焦耳);M為質量,單位kg(千克);C為光速,這里取值約300000000m/s(米/秒),根據愛因斯坦質能方程計算,每秒鐘釋放的能量達到3.78*10^26J(焦耳) 。
這是多大的能量?就是每秒鐘相當爆發9萬億顆廣島級原子彈,我們地球能夠得到這些能量的22億分之一,也就是約1000萬座三峽大壩的持續不斷發電量,每秒鐘約4000顆廣島原子彈同時爆發的能量 。核聚變的條件,我們知道,原子是由原子核和核外電子組成的 。實際上原子是一個很小的核被1個乃至若干個電子包裹著,這些電子按能級不同,在不同的層次圍繞著原子核,以電子云狀態包裹在原子核外面,
因此整個原子就像一個大籃球,籃球外面這層皮就像原子外圍電子云形成的外殼,而原子核就像籃球中心一粒小米 。有了這個堅硬的外殼,中間的小米粒是很難接觸到的,要打破這個外殼,只有兩種方式,一種是高溫,一種是高壓,通過這兩種方式把這個外殼剝離,才能夠露出中間的“小米”~原子核 。熱核聚變的主要條件是高溫,高壓則能夠讓核聚變變得更劇烈和長久持續,
這高溫多少錢?其實把電子從原子外圍趕走并不難,只要溫度幾千攝氏度 。我們看到的是等離子體,其中電子被驅離原子核,形成帶負電的電子簇和帶正電的原子核 。但被驅離電子層暴露后,原子核不會自動聚變 。因為原子核帶正電,我們都知道同性相斥,同性相斥 。要結合它們,必須克服它們之間的庫侖勢壘 。

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