太陽內部進行著核聚變反應,為什麼人類沒有暴露在核輻射之下?

2020-10-18 艾伯史密斯

會對人體產生嚴重傷害的核輻射,主要有X射線、伽馬射線、α射線、β射線、中子射線等等,這些射線在太陽內部進行核聚變時也會產生,但是它們絕大部分到達不了地球表面。


無論是氫彈還是原子彈,在核爆之後的一段時間內,都會對當地產生嚴重的核輻射;太陽內部隨時都在進行著核聚變反應,這當中也會產生大量的核輻射。

X射線和γ射線

X射線和γ射線本質上都是光子,只是波長很短,能量比可見光大很多(γ射線的能量比X射線還高几個數量級),其中γ射線擁有很強的穿透力,大量照射會對人體產生嚴重傷害。

在核聚變反應當中,X射線和γ射線一般來自於原子核發生變化是的能量釋放,太陽表面溫度大約6000K,是不足以引起核聚變反應的,太陽進行核聚變的區域在內部,中心溫度高達1500萬K,能夠讓氫元素聚變為氦元素,該反應就會釋放大量γ射線。

太陽半徑高達70萬公裡,核心的密度非常高,於是內部的光子要想到達太陽表面是非常難的,一個光子在產生後傳播不到1mm就會被另外一個原子吸收,然後原子在隨機釋放光子,最終光子通過隨機遊走的方式到達太陽表面,整個過程平均需要三百萬年。

而在太陽核心區域產生的X射線和γ射線,絕大部分都被太陽的光球層吸收了,太陽表面6000K的溫度,主要輻射波段是可見光,雖然其中也有X射線和γ射線,但是量非常少,太陽輻射擴散到地球軌道後能量密度已經大幅降低,太陽常數大約是1367W/m^2。

所以太陽發出的電磁波,就如我們蹲在火爐邊烤火是一樣的,只是太陽這個火爐距離我們1.5億公裡,溫度是6000K。


其他射線

而α射線(高速氦核)、β射線(高速電子)以及中子射線大多產生於核裂變當中,在核聚變反應中較少,即便產生同樣會被太陽的光球層吸收;太陽內部核聚變釋放的大量能量,最終會傳到到太陽表面,從而加速一些粒子向外擴散出去,形成太陽風,太陽風裡面就包括氦核、電子、質子等等。

但是地球有一個天然的保護罩——地磁場,高速運動的帶電粒子進入地磁場範圍後,會受到洛倫茲力的影響,然後向地球兩極偏移,比如極光的產生就是高能帶電粒子撞擊大氣層產生的。

加上帶電粒子的穿透力很弱,極易被地球的大氣吸收掉,所以太陽內部產生的核輻射並不會到達地球表面,而到達地球表面的,主要是太陽輻射中的可見光波段。


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    太陽自從形成之後,依靠著內部氫元素的核聚變反應,一直向外源源不斷地釋放著光和熱,從而為地球上生命的誕生和發展演化提供了能量源泉。這裡有一個問題,相信很多人會想到,那就是我們在地球上所感受到的太陽光線和熱量,都是源於太陽內部的核聚變反應,而如果核電站洩露了那些發射性物質所進行的也是核反應,為何我們極容易被放射性物質所傷,而能量那麼大的太陽發出的光線對我們影響卻不大呢?
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    氫彈也屬於核武器的一種,它主要是利用氫的核聚變反應形成爆炸的一種殺傷性武器。而太陽的燃燒同樣是由核聚變反應所引起的,四個氫原子核通過核聚變反應產生一個質量更重的氦原子核,從而釋放出大量的能量以此來維持太陽的燃燒。那麼,為何太陽內部發生核聚變反應時沒有像氫彈那樣一下子全炸了呢?
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  • 太陽核心溫度只有1500萬攝氏度,為什麼會發生核聚變反應?
    近年來,「人造太陽」一直以來都是人們非常關心的熱點話題,其原理就是利用人工的手段,通過特殊的反應裝置,來模擬太陽內部的核聚變反應,達到輸出能量大於輸入能量的目的,從而可以為人類生產生活提供更加豐富和更加清潔的能源,在一定程度上能夠緩解能源危機問題。
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  • 同樣都是核聚變反應,為什麼氫彈瞬間爆炸,太陽卻能維持100億年
    氫彈爆炸我們發現太陽內部也在進行著和氫彈一樣的核聚變反應。氫彈爆炸那幾乎是瞬間的事情。但是太陽內部的核聚變反應的時間要漫長的多。太陽的核聚變的反應不但已經持續了46億年的時間,而且未來還會穩定的維持大約60億年。為什麼太陽的核聚變反應能夠穩定維持100億年而不是瞬間爆炸完了呢?
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    而自從愛因斯坦提出相對論之後,微觀世界的大門就開始向人類敞開,科學家研究微觀世界,其中最重要的一個成果就是核能,人類對核能利用的時間非常早,是作為武器來使用的,因為核聚變反應猛烈,不需要去控制,怎麼威力大怎麼來,所以,把核能作為武器,相對來說比較簡單。但是,核武器自從出現以來,就基本沒有被動用過,對於人類來說,也基本是壞處。
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  • 為什麼氫彈一點就炸,太陽的核聚變卻如此穩定?
    氫彈是一種核武器,主要的原理是氫的同位素進行核聚變從而所釋放的能量。我們也知道太陽的核心主要是由氫元素所構成的,太陽就是通過內部不斷進行核聚變來發熱的。那麼為什麼人類發明的氫彈一點就炸了,但是太陽的核聚變卻能夠如此穩定地進行幾十億年呢?
  • 為什麼太陽的核聚變反應,不是一瞬間全部爆炸,而是持續發生的?
    為什麼太陽的核聚變反應,不是一瞬間全部爆炸,而是持續發生的?太陽每日都在為地球提供光和熱,正是因為太陽所帶來的能量,才讓地球從一個光禿禿的球體變為了生命遍地的美麗星球,所以生命體根本無法離開太陽。相信很多人都了解過原子彈,其中運用的物理原理就是核聚變,而太陽上有無數的粒子正在發生核聚變,相當於無數的大型爆炸正在太陽上發生,而這些都會散發出巨大的能量,變為宇宙輻射,散播到宇宙之中,穿越遙遠的距離到達地球,將這些能量帶給了地球。不過,這個核聚變並非是一瞬被全部引爆,而是持續不斷的發生變化,究竟是什麼可以讓它持續如此長的時間呢?
  • 如果太陽內部核聚變反應停止,地球多長時間會陷入黑暗?
    恆星是宇宙中最早誕生的一類天體,它的核心處是一個核聚變反應堆,通過核聚變反應不斷將宇宙中的氫元素轉變演化為其它的元素,而宇宙有了豐富的元素才有了後來多姿多彩的宇宙世界,才有了地球生命的誕生,有的人類的誕生。而太陽系之所以能夠形成,能夠在地球上誕生生命,誕生人類,最重要的一個因素就是有恆星太陽的幫助。
  • 氫彈和太陽都是核聚變反應,為什麼太陽不會像氫彈一樣爆炸?
    引言:在物質能量中,粒子反應產生的能量是最為豐富的,無論是核裂變還是核聚變都可以產生大量的能量,因此粒子反應一直是科學家研究的領域,現在的核電站一般都是核裂變產生能量,不過太陽卻是通過核聚變產生能量的,這與氫彈的核聚變反應類似,但是氫彈的核聚變反應是不可控的,太陽核聚變反應卻是可控的,這到底是為什麼呢?
  • 實現人造太陽計劃(一)——從核裂變到核聚變的原理變化及技術挑戰
    2.容易產生核輻射,危害人類以及生態健康  由於這些重型元素非常不穩定,即使沒有外界能量的輸入,也會自發地進行衰變,也就是產生核輻射,這種變化會對人類的身體健康以及自然生態產生巨大的傷害  核聚變過程  太陽就是一個核聚變的大鍋爐,太陽基本上是由氫元素構成的一個天體,內部的溫度極高,不斷地發生著聚變反應,產生極大的壓力,然而太陽的質量也非常大,因此也會產生很大的引力,這個內部壓力與向內的引力保持著平衡
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    關於太陽內部核聚變的介紹,我們在很多時候都基本是圍繞著「太陽內部溫度極高、壓力極大」這兩點進行說明,實際上這並不充分,或者說應當提及的一個量子效應(量子隧道效應)在很多時候都沒有說明,不過小編在很久之前專門寫過一篇文章進行介紹過,下面咱們就簡單說說。
  • 太陽中心功率密度只有人體十分之一,為什麼還能發生核聚變反應?
    氫彈和太陽的核聚變反應機制不同有些人可能會說,你說的什麼呀,我怎麼聽不懂呢?別著急,看完你就懂了。我說的是太陽內部的核聚變反應,這種反應為黑暗的宇宙帶來光明,我們夜空中看到的所有星星,除了幾顆太陽系的行星,都是在持續不斷進行聚變反應的恆星。
  • 既然太陽會發生核聚變反應,為什麼它不會瞬間爆炸?
    由於太陽自身巨大的重力擠壓,使其核心的壓力和溫度變得極高,形成了可以發生核聚變反應的環境。氫原子核(即質子)通過質子-質子鏈反應以及碳氮氧循環(主要是前者)結合成氦原子核(氦-4),同時釋放出巨大的能量。但是為什麼所有的氫原子核不會瞬間聚變呢?或者說太陽為什麼不會一下子爆炸? 一切都從核心開始。
  • 太陽是可控核聚變嗎?不然的話為什麼不會爆炸?
    事實上,在茫茫宇宙中無時無刻都在發生著核聚變,時刻進行著核聚變的天體被人們稱之為恆星!太陽便是這樣的天體!根據科學家的推算,太陽內部的核聚變已經持續了近50億年,而且在未來大約50億年內仍將繼續。太陽將在這種穩定的核聚變下「燃燒」完自己的生命,然後膨脹成為紅巨星,再坍縮成為白矮星,最後完全冷卻,消失在黑暗中!
  • 太陽和氫彈一樣是核聚變反應,它怎麼能夠維持46億年而不瞬間爆炸
    我們發現太陽內部也在進行著和氫彈一樣的核聚變反應。氫彈爆炸那幾乎是瞬間的事情。但是太陽內部的核聚變反應的時間要漫長的多。太陽的核聚變的反應不但已經持續了46億年的時間,而且未來還會穩定的維持大約60億年。為什麼太陽的核聚變反應能夠穩定維持幾十億年而不是瞬間爆炸完了呢?
  • 太陽發生核聚變,為什麼沒像氫彈一樣炸掉?科學家:其實不一樣
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