太陽是什麼物質組成的?為什麼會自發地發生核聚變反應呢?

2020-11-25 騰訊網

我們都知道,物質一般來說有三態,固態、氣態、液態。不同的狀態其實是粒子之間的距離和化學鍵有關。就拿最常見的水來說,水的不同狀態是由於水分子之間的間距不同,以及是否具有氫鍵相關。那麼太陽是由什麼物質構成的呢?為什麼太陽不會像氫彈那樣一下炸了,而會穩定地發生核聚變反應?太陽是什麼物質組成的?

太陽主要是由氫和氦元素組成。不光是太陽,宇宙中所有的恆星都主要由這兩種元素組成,就是大一點的氣態行星也主要由這兩種元素組成。我們整個宇宙主要物質組成就是氫和氦,如果按原子總量計算,氫和氦佔有整個宇宙原子數的99%以上,其餘各種元素加起來還不到1%。這是因為從宇宙大爆炸開始,最早出現的元素就是氫和氦,還有少量的鋰。這幾種元素是我們宇宙最純潔最原始的元素,也是最輕的元素。

在緻密的太陽核心區域,獲得巨大能量的氫原子核將會互相碰撞,發生核聚變反應,生成氦原子核,同時還會釋放出伽馬射線和中微子。能量極高的伽馬光子穿過太陽的內部,加熱整個太陽,使太陽的溫度變得很高。伽馬光子最終會抵達太陽的表面,其中一部分會成為可見光被釋放出來,讓我們可以看到太陽,也能感受到太陽的熱量。

對此你們是怎麼看的呢?

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  • 太陽是什麼物質組成的?為什麼會自發產生核聚變反應呢?
    構成太陽的物質並不特殊,佔太陽總質量大約98.2%是氫元素和氦元素(其中以氫元素為主,佔71%左右),而剩下的不到2%的質量,是由氧、碳、鐵、氖、氮、矽、鎂等等元素組成。並且太陽上的物質形態幾乎都是以等離子態出現,這是一種區別於常見的固液氣三態之外的另一態,在宇宙中廣泛存在。而太陽的能量來源,題目中已經提到,是核聚變,那麼這個核聚變又是為何而起呢?為什麼地球、火星、木星等等八星行星不會自發啟動核聚變呢?
  • 太陽到底是什麼構成的,為什麼會自發地進行核聚變?
    太陽是什麼物質組成的?按照目前主流理論「宇宙大爆炸模型」,我們知道,宇宙起源於一次大爆炸。太陽主要就是由氫和氦構成的估計你要質疑我了,畢竟地球並非如此。但我們要知道,太陽佔整個太陽系總質量的99.86%以上,地球只是一個普通的行星,而且還是行星中很小的那種。那些大行星也是主要由氫和氦構成的。太陽為什麼會自發核聚變?
  • 太陽核心溫度只有1500萬攝氏度,為什麼會發生核聚變反應?
    在這裡,有的朋友不禁要問了,太陽內部的溫度只有1500萬攝氏度,為何就能激發核聚變反應呢?很多朋友估計對氫彈爆炸印象深刻,瞬間就會向外界釋放巨量的能量,隨著爆炸產生的衝擊波對周圍區域的殺傷力無比巨大。其實氫彈爆炸的過程主要包括兩個階段,前一階段包含著原子彈爆炸的過程,即利用鈾235等重元素核裂變產生巨大能量。
  • 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。
  • 核聚變電站失控,會不會發生什麼災難?
    按理說兩個輕核在發生聚合時會因它們都帶正電荷而彼此排斥,但當兩個能量足夠高的核迎面相遇時,它們之間核力就能夠克服庫侖斥力而彼此緊密地聚集在一起發生核反應。為什麼核裂變危害這麼大?1896年2月24日,法國物理學家亨利·貝克勒爾通過對各種鈾鹽的觀測,發現了元素的放射性現象——即某些元素的原子通過核衰變自發地放出α射線或β射線(有時還放出γ射線)的現象。
  • 太陽那麼高強度的核聚變反應,為什麼不會失控?
    大家都知道,太陽內部的核聚變和氫彈爆炸的原理有一定的相似性,為何氫彈瞬間燃爆,而太陽可以持續釋放能量呢?之所以出現這樣的情況,有一個非常形象的概念來形容,那就是可控性。簡單來說,氫彈爆炸屬於不可控的核反應,而太陽內部的核反應屬於可控的核聚變。
  • 太陽也是核聚變反應,為什麼太陽能夠維持穩定而不發生爆炸?
    太陽的主要組成就是氫,在高溫高壓的環境中發生碰撞進行核聚變形成氦太陽每秒鐘會消耗6億噸氫,經核聚變形成5.95億噸氦,在反應過程中損失的500萬噸質量都按照質能方程轉化成能量。
  • 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。所以,太陽對於地球來說,是非常的重要的,它可以不斷的為我們提供能量,那麼,它能為地球持續不斷供能的原理又是什麼呢?
  • 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
    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?太陽的質量非常的大。太陽質量足足有地球的33萬倍。科學家研究發現太陽的核聚變反應只發生在太陽的內部。從太陽中心到四分之一個太陽半徑的區域是太陽的核聚變反應區。這裡的溫度可高達1500萬攝氏度,氣壓相當於3000億個地球大氣壓。在核反應區,每秒鐘就有6億噸的氫通過核聚變反應變為5.96億噸的氦,同時釋放出相當於400萬噸氫的能量。
  • 同是核聚變,為什麼氫彈爆炸連渣都不剩,太陽卻在持續燃燒
    氫彈的爆炸和太陽能持續燃燒的原因都是因為核聚變的反應才產生的,那人們會提出疑問,同樣都是核聚變,為什麼氫彈的爆炸會連渣都不剩,而太陽卻能燃燒很多年呢?原子彈爆炸從歷史中我們知道在第二次世界大戰中,美國向日本的兩個地方:廣島和長崎投射了2枚原子彈,原子彈的爆炸造成了很多人員的無辜死亡。
  • 同是核聚變,為什麼氫彈爆炸連渣都不剩,太陽卻在持續燃燒?
    氫彈的爆炸和太陽能持續燃燒的原因都是因為核聚變的反應才產生的,那人們會提出疑問,同樣都是核聚變,為什麼氫彈的爆炸會連渣都不剩,而太陽卻能燃燒很多年呢?太陽的核聚變從上文可以看出氫彈爆炸的先決條件之一是溫度要高,然而太陽表面的溫度為6000度,核心處的溫度高達1500萬度,這樣的溫度根本達不到核聚變反應的要求,那為什麼太陽內部能發生核聚變呢?
  • 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?
  • 同樣是核聚變反應,為什麼太陽沒有像氫彈那樣一下子全炸了?
    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?
  • 太陽的核聚變鏈式反應
    除了氫(太陽的燃料),我們身體中的其他原子都是在超新星以及恆星核心之中融合而成的。不過,這個核聚變過程還是很複雜的,並且也很難,即使是在恆星的核心之中。例如,看似簡單的氫核聚變成氦,這是我們太陽的主要能量來源。通過簡單的計算可以得到,太陽核心的溫度約為300萬開爾文(開爾文K為熱力學單位,與攝氏度的轉換關係為:開氏度 = 攝氏度+273.15)。
  • 太陽核聚變功率密度只有人體十分之一,怎麼可能發生核反應?
    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 有些人可能覺得不可思議,核聚變反應不是瞬間就完成的麼?氫彈爆炸一瞬間,所有該結合的質子就結合起來了,釋放出足以毀滅一切的狂暴力量,怎麼參與太陽聚變反應的質子就要76.2億年才有一次機會呢? 氫彈和太陽的核聚變反應機制有著很大的不同。
  • 同為核聚變反應,為什麼中國「人造太陽」成不了另一個太陽?
    人造太陽是俗稱:沒錯,人造太陽不是真正的名字,而是一個俗稱,就好比一個人的小名,而人造太陽本來的名字叫做國際熱核聚變實驗堆計劃(ITER)。簡單點說,大家很關心的這個人造太陽其實就是一個ITER裝置,而這個超導託卡馬克最大的本事就是可以產生大規模的核聚變反應,太陽便是通過核聚變的方式向周圍宇宙空間釋放光和熱。
  • 為什麼要做人工太陽?可控核聚變為什麼是終極能源?
    為什麼選擇核聚變而不是核裂變1、原材料能夠發生核裂變鏈式反應的重元素核燃料就那麼幾種,這些元素在天然的礦石中含量很少,採集成本還很高,這就直接導致核裂變反應的成本比較高。拿太陽舉例,太陽當中的核聚變只發生在它的核心區域,這個核心差不多佔太陽半徑的五分之一左右(高封裝);由於太陽的總質量實在是太大,強大的引力就對它的核心產生了巨大的壓力,使物質緊密地壓縮在一起,給氫原子核的核聚變反應提供了有利條件(高壓);另外太陽核心的溫度達到了一千五百萬攝氏度,在這個溫度下,物質的原子核和電子就分開了,形成了等離子體,而且溫度越高,粒子的運動就越劇烈,兩個氫原子核就越容易撞在一起
  • 太陽幾十年來內部一直在發生核聚變,這些能量是靠什麼來維持的?
    那麼,這幾十億年來太陽產生的能量是靠什麼來維持的呢?在相當長時間內,人們對於物質和能量的認知是割裂開來的,直到愛因斯坦提出狹義相對論,將物質的運動狀態與時間和空間有機結合起來,以物質運動為主線統一時間和空間,並在此基礎上推導出來著名的質能方程,從而把物質的質量和能量也進行了統一,並提出了它們之間的等效關係:E=m*c^2。
  • 核聚變發電,在我們這一代人能成為現實嗎?
    今天的核電站利用核裂變——將鈾、鈽等重元素的原子核分裂成較輕的" daughter"核。這個過程在不穩定元素中自發發生,可以用於發電,但它也會產生長期的放射性廢物。 核裂變會產生巨大的核汙染,而核聚變則沒有核汙染,屬於清潔能源。