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  • 1 # 火星一號

    這裡咬文嚼字一下,題主說的“核聚變是由氫原子聚變成氦原子”是錯誤的,主次關係弄反了,不是核聚變是由氫原子核(參與核聚變的是原子核,而非原子)聚變成氦原子核,而是氫原子核聚變成氦原子核是核聚變反應。只要滿足一定條件,氦原子核確實能夠聚變成更重的原子核,以此類推,這種過程發生在恆星的核心。

    一般而言,恆星的主要成分為大約75%的氫和25%的氦。在恆星的高溫環境中,組成原子的原子核和電子互相分離,呈現等離子體的狀態,這使得原子核之間能夠互相碰撞形成更重的原子核。由於氫原子核的比結合能低於氦原子核,所以氫原子核更容易發生核聚變。在恆星一生的大部分時間裡,在高溫(1500萬度)高壓(3000億倍地球大氣壓)的核心區域,氫原子核互相碰撞形成氦原子核。

    隨著氫燃料的耗盡,更重的氦原子核逐漸在核心積累,導致核心的引力坍縮作用增強,使核心的溫度升高到一億度,從而引發氦核聚變,形成碳原子核。如果恆星的質量足夠大,碳原子核還會與氦原子核互相碰撞形成氧,氧又會聚變成氖,氖進一步聚變成鎂,鎂則會聚變成矽,以此類推,直至反應產生鐵。由於鐵聚變成鎳所能釋放出的能量少於反應吸收的能量,所以核聚變反應無法繼續進行,恆星將會爆發成超新星。在超新星的爆發過程中,由於產生了極高的溫度,從而能使鐵進一步聚變成更重的元素,比如,金和銀。此外,根據今年首次發現的雙中子星合併事件,宇宙中的重元素也會從這樣的災難性事件中合成。

  • 2 # 閒談茶館

    理解這個問題,要先看核聚變的原理:核聚變,即輕原子核(例如氘和氚)結合成較重原子核(例如氦)時放出巨大能量。

    根據愛因斯坦質能方程E=mc2,原子核發生聚變時,有一部分質量轉化為能量釋放出來。

    只要微量的質量就可以轉化成很大的能量。

    例如兩個氫的原子核相碰,可以形成一個原子核並釋放出能量,這就是聚變反應,在這種反應中所釋放的能量稱聚變能。聚變能是核能利用的又一重要途徑。

    根據這個原理推斷,氦原子是可以聚變的,理論上很多原子都可以發生核聚變,關鍵是如何解決核聚變的技術問題。

    目前氦原子聚變被稱為第三代聚變,也叫終極聚變。

  • 3 # 津口船伕

    弄清楚這個問題,先了解一下什麼叫結合能與比結合能。

    結合能與比結合能

    原子核中核子的結合主要是核力,當核子的數目較多時,核子之間庫侖力就不能忽略了。當把這些核子分開時,是需要很大能量的,所需要需要的能量叫結合能。結合能與核子數的比值叫做比結合能,又叫平均結合能。組成原子核的核子數越多,結合能就越大,但這個物理量對於原子核的牢固程度沒有關係,與牢固程度有關的是比結合能,也就是說,比結合能越大,原子核就越牢固。打個比方:有一個旅遊團隊,很團結,要把他們拆開很不容易,我們就說他的結合能很大。但是這個團隊真的很牢固嗎,沒有別的想法嗎,真的很難拆開嗎?就要看平均每個成員了,假如每個成員都不願意離開,強行分開要廢很大的勁,說明比結合能很大,這個團隊真的很牢固。

    聚變與裂變

    我們以上圖為例,一起來看看氫核聚變成氦核:先要將2個氫原子核分成4個核子,外界要對他做10Mev的功,然後將這4個核子聚變成1個氦原子核要釋放28Mev的能量,多出來的18Mev就是釋放的核能,這些核能又會自發的促使其他的氫核聚變成氦核,釋放更多的能量。

    綜上所述,我只需要升高足夠的溫度,讓第一個聚變發生,後面就會跟著一連串的聚變發生,從理論上來說,鋰聚變成碳,碳聚變成氧,聚變成鎂,直到聚變成鐵,就終止了,因為鐵的比結合能最大啊!所以聚變反應又叫熱核反應,一旦發生,人為很難精確控制,不過我們國家在可控熱核反應走在世界前列。

    再說說裂變,當用中子轟擊鈾核時,鈾核分裂成核子數較小的輕核,釋放大量能量,同時產生的多箇中子又會轟擊多個鈾核,釋放更多能量,這個反應叫裂變反應。人們透過控制中子個數和鈾核數量就可以控制核反應,所以裂變是可控的,常常用在核發電中,服務與人們的生活和生產。理論上,以鐵為界,核子數少的發生聚變,核子數大的發生裂變。

    最後說說為什麼比鐵核子數多的,比結合能越來越小呢?因為核子數越多,核子之間的電磁力影響越來越大。

  • 4 # 沒頭腦的科學家

    核聚變是可以一直往上形成幾乎所有元素的,只不過需要的初始能量越來越大,但是一直到鐵為止,比鐵輕的聚變都是放熱的,可以在恆星內部形成。比鐵重的元素則需要更大的能量,比如恆星爆炸時才能產生

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