太阳的内部热度是多少度,太阳内部有多少度

首页 > 生活和情感 > 作者:YD1662023-04-23 20:13:40

如上图所示,人工氢核聚变,将氘和氚聚变为氦。

说到这里,就该向大家介绍太阳在燃烧过程中能够保持稳定的原因了。

一场拔河比赛,势均力敌才能保持平衡,辐射压和重力的平衡使太阳保持稳定

在拔河比赛过程中,当双方的力量相当时,谁也拗不过谁,此时就处于二力平衡状态。在一个系统中,如果存在多种力量,要想使系统保持稳定,这些力量就必须要处于平衡状态。太阳能够稳定地燃烧,其实就是力的平衡结果。

太阳的内部热度是多少度,太阳内部有多少度(5)

要想了解太阳在核聚变过程中为啥这么稳定,就必须了解具体的反应原理。

质量越大,引力就越强,高温高压就是靠引力产生和维持的。太阳主要由氢构成,在这个过程中,某一临界点时,会引发氢核聚变反应,氢原子核通过一系列的反应聚变成一个氦原子核。除了光子以外,在这个过程中,太阳还会释放出中微子等粒子。如果此时没有保持平衡,太阳在自身重力的作用下,核心处的温度和压力会继续升高,核反应速率加快,聚变反应也将变得更加剧烈,直至引发猛烈的核爆炸,太阳也将就此消亡。

太阳能够保持稳定,必然还有另外一种力同重力相抗衡,这便是核聚变过程中产生的辐射压力。辐射压和重力就是拔河比赛中的甲乙两队,这两个家伙的马拉松比赛决定了太阳的命运轨迹。

辐射压就是氢聚变过程中产生的辐射所形成的压力,这些辐射产生于太阳内部,大部分辐射被太阳自己吸收后,会引起太阳的体积膨胀,也就是受热膨胀。只要太阳内的氢燃料充足,辐射压和重力就能够保持动态平衡。正是这种巧妙的平衡关系,才使得恒星能够持续而稳定地发光发热,只是偶尔会抽一下风,搞个耀斑啥的。

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这种平衡关系也是太阳能够保持缓慢燃烧的原因之一。下面来为大家揭秘太阳缓慢燃烧的另一个秘密。

量子效应助力太阳缓慢燃烧,这便是太阳长寿的秘密

太阳很大,不仅体积大,质量也占太阳系总质量的99%。不过,太阳能燃烧这么久,并不是因为它的质量很大。相反,质量越大,恒星的引力也就越大,恒星燃烧的就越剧烈,恒星内部的氢消耗的也就越快。因此,大质量恒星非常短命,那些短命的恒星有些只有不到100万年的寿命。不过太阳的质量在宇宙中并不大,科学家估计太阳大约有100亿年的寿命。据估计,有些质量很小的恒星寿命可达1万亿年。

太阳真的很大,太阳内部大约可以容纳100万个地球。位于太阳中央的核反应区,仅占太阳半径的1/4。虽然占地面积不大,但是物质密度却很高。氢1或氕(一个质子)只有在这个区域才有条件聚变为氦4,这个过程并不是直接发生的,需要经历一系列中间过程。下图就揭示了这么一个过程。

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如上图所示,质子形成氦2(双质子)后,由于不稳定,会迅速发生贝塔衰变,有机会转变为氢2(氘,含一个质子和一个中子),然后其它质子再和氘结合成氦3(含两个质子、一个中子),最终变为氦4(含两个质子、两个中子),这就是氢聚变为氦的全过程。其中,双质子也有可能会衰变并分裂,重新成为自由质子。中子不能直接由自由质子衰变而来,只有在原子核中,质子才会发生衰变。所以,贝塔衰变概率也是决定核反应速率的重要因素。

太阳核反应区虽然达到了反应条件,但起决定性作用的还是量子隧穿效应。质子虽然能够发生碰撞,但并不一定能够结合。原因在于,质子带正电,同性相斥,质子结合就必须要克服库仑斥力,而恒星内质子的平均热动能还不足以克服库仑斥力。库伦斥力就相当于隔在质子中间的一堵墙,但是这堵墙上面却存在一些可以让质子通过的孔,微观粒子存在的不确定性,使得质子有机会穿过这堵墙。这个隧穿概率便是决定核反应速率的另一个重要因素。

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