太陽的核聚變速度在相應的控制下能夠緩慢的進行。我們看到氫彈核聚變的速度非??欤粗柕暮司圩兯俣仁欠浅7€(wěn)定且緩慢的。
氫彈爆炸的原因
在現(xiàn)代核武庫中,氫彈占有重要地位。氫彈也被稱作熱核彈。氫彈是利用輕核聚變反應制成的炸彈,參加反應的物質主要是氫的同位素氘和氚。
氫彈核聚變的發(fā)生離不開高溫條件,為了達到核聚變需要的溫度,人們通常會在氫彈外層安裝小型原子彈。人們試圖通過引爆原子彈的方式,短時間內(nèi)產(chǎn)生上億度的高溫,這樣氫彈就能在很短的時間內(nèi)完成核聚變反應,所以我們看到氫彈的爆炸速度是非??斓?。如果把原子彈比作火柴頭的話,那么氫彈就相當于大炮仗。
太陽的核聚變反應
太陽向外輻射光和熱就是氘和氚核聚變反應的結果。太陽之所以會發(fā)生核聚變,與其本身的條件有關,在太陽的中心溫度高達1500萬攝氏度,氣壓達到3000多億個大氣壓,在這樣的高溫高壓條件下,氫原子核聚變成氦原子核,并釋放出大量能量。
太陽的核聚變反應遠遠沒有氫彈那么快,之前很多人認為這是因為太陽核心區(qū)燃料燃燒緩慢造成的,可是事實上并不是這樣的。因為太陽的核聚變反應只發(fā)生在核心區(qū),并不像之前我們想象的那樣,要知道核心區(qū)以外的區(qū)域并不會發(fā)生核聚變。
如上圖所示,太陽的核心區(qū)的半徑大約是太陽半徑的4分之1,在這個區(qū)域中的核燃料都可以發(fā)生核聚變,而位于核心區(qū)之外的輻射區(qū),卻阻止了太陽外層的物質進入太陽核心區(qū),也就是說,太陽所有的核燃料都在核心區(qū)中,并沒有“一點一點地放入核燃料”。
據(jù)此我們可以推測出,太陽之所以不會炸,應該是因為它核聚變的速度處于某種受控狀態(tài),能夠以非常緩慢的速度進行。
科學家認為太陽核聚變的速度是受到了控制,只有這樣才能保證以緩慢的速度發(fā)生核聚變。為此科學家進行了研究,他們認為太陽核聚變的發(fā)生是因為質子鏈反應,質子只有滿足了特定的條件之后才會發(fā)生聚變,并不是隨隨便便就會發(fā)生的。
科學家認為太陽核心區(qū)的質子想要發(fā)生聚變,必須要發(fā)生“量子隧穿”,只不過這個概率也是非常低的。盡管發(fā)生的概率比較低,但是太陽的核心區(qū)仍然會發(fā)生聚變,原因在于太陽的質子數(shù)量非常多。雖然僅從發(fā)生的概率來看是極低的,但是當質子的基數(shù)足夠大的情況下,就有可能導致核聚變的發(fā)生,只不過因為概率比較低,所以核燃料的消耗速度也是很緩慢的。
綜上所述,太陽之所以不會像氫彈那樣一下子就炸了,其實是因為在極低概率的控制下,太陽的核燃料只能以極為緩慢的速度消耗,而這也是太陽能燃燒100億年的原因。
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