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1 # Gfleet
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2 # 中元居士
開始,有人提出,太陽可能燒的是煤,可是人們發現煤不經燒,於是就卡住了,再後來有了質能方程,有人提出太陽可能在進行聚變反應,但是聚變反應並不容易,這讓科學家們很是困惑了一段時間,然後才逐漸發現聚變反應途徑。但這些都是對人類而言的,對太陽來說,一切都很簡單,大量物質(主要是氫和氦)向心聚集,形成極高的溫度壓力,氫核相互碰撞並結合在一起,聚變就發生了。
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3 # 荷村公
太陽的核聚變不是科學家說的,而是每時每刻都在發生中。
過程?
高質量;
高溫;
高壓。
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4 # 來看世界呀
太陽的核聚變就是人類夢寐以求的可控核聚變,不過太陽那樣質量巨大的天體,核聚變的原理就是最簡單直接暴力的,就是靠著恆星核心區域引力形成的巨大壓力。人類實現可控核聚變主要靠的是兩種辦法,一種是利用磁和熱,熱將物質離子化成為等離子體,使物質擁有極快的熱運動速度,可以碰撞聚變,磁將帶電粒子約束在一定範圍,避免損壞裝置;另一種是利用慣性約束,將反應物聚集在一點,用鐳射束打上去加熱加壓發生核聚變反應。前者建設託卡馬克磁環太費錢,後者對材料有特殊要求,都很難實現。不過目前實驗室搞出來的起碼證明確實可以作為供能之用。恆星的形成就是引力作用下的物質聚集,自然地發生碰撞,會會產生大量熱量,內部的分子熱運動十分劇烈,到達一定程度後就可以發生核聚變,引力的作用使得太陽的物質被約束在太陽上。對於恆星來說,至少需要80倍左右的木星質量才能啟動,並且是從最簡單的氫開始聚變,而一些質量超過太陽千百倍的恆星中,核聚變發生的更復雜,不僅氫原子之間能聚變,在氫大量消耗後,核聚變釋放的能量不足以抵抗引力引起的收縮,內部壓力進一步增大溫度再次升高,可以啟動氦、碳、氧的聚變,一直到聚變形成鐵。鐵的聚變需要吸收大量能量,會使恆星崩潰。人類用自己的辦法模擬恆星內部環境探索可控核聚變,自然是非常艱難的,恆星那樣的龐然大物中心的環境不是簡簡單單就可以模擬的,而恆星是宇宙物質聚集的結果,自然生成,依靠的就是宇宙最普遍存在的現象--引力。
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5 # 科學船塢
在太陽內部,氫原子核需要經過三個步驟才會順利的生成氦4原子核。先是兩個氫原子核融合生成氘,氘與氫融合生成氦3,兩個氦3融合生成氦4,在這個過程中,每一步都伴隨著能量的釋放,所以太陽的能量看起來源源不斷,“燃燒了”幾十億年,還有幾十億年。
想要實現核聚變反應,需要極高的溫度,這樣電子擺脫了束縛,原子變成了裸露的原子核,但是帶正電的原子核之間有著強大的庫侖力導致它們不能撞在一起,這就需要溫度更高一些了,在太陽那裡,1500萬攝氏度的溫度使得氫原子核的運動達到了瘋狂的狀態,這樣就可以克服庫侖力使得它們能夠撞在一起聚變反應了。
太陽是太陽系中最大的天體,佔據著整個太陽系99.86%的質量,在自身重力的作用下內部具備了氫核聚變的條件,然後太陽就發生了核聚變了。
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6 # 星辰大海路上的種花家
科學家說太陽會發生核聚變,核聚變要經過很多複雜的反應過程,如何解析這一問題?
其實核聚變的過程並不複雜,只要給予足夠的高溫和高壓,輕核原子的核外電子脫離了原子核的束縛成為自由電子,而原子核之間距離縮小就有了相互融合成更重原子核的機會,之間會將會虧損部分質量,而巨大的能量就從這虧損的質量中轉換而來!能量大小遵守E=MC²,參與聚變的原子核越多,虧損的總質量越大,那麼釋放的能量也越大!
上圖就是就是太陽中核聚變的過程:兩個氫原子核聚變生成氘,氘與氫聚變生成氦3,兩個氦3聚變生成氦4,而有部分氦3會交換到太陽表面隨著太陽風擴散到太陽系內,而月球因無大氣遮擋在表面沉積了大量的氦3,當然同理水星也是,但月球距離我們最近!而氦4則更穩定,在現階段的太陽並不能燃燒,等著未來氦閃吧!
當然說起來非常簡單,而聚變對於太陽質量的恆星來說就是這麼簡單,因為太陽的核心溫度高達1500萬度,高達2500億個大氣壓以上,因此原子核在自由電子游離之後碰撞機率極高,在太陽核心處,每秒都有6.5億噸元素參與聚變,虧損的質量超過400萬噸!太陽源源不斷的熱量就來自於此,而地球僅僅只獲得了二十億分之一就讓萬物鬱鬱蔥蔥、生命蓬勃發展!
但在地球上,如此極端的條件卻難以實現,即使我們實現了上億度的高溫以及上百秒的約束時間仍然不足,太陽的核心只有1500萬度即可核聚變是因為還有2500億個大氣壓,但在託卡馬克的環形室內卻是高度真空!因此我們需要更高的溫度或者更久的時間才能達到商業化的目的!
當並非只有託卡馬克,還有仿星器,更有慣性約束核聚變等幾種方式,但到現在為止沒有一家實現商業化核聚變!
恆星上如此簡單的過程我們人類卻窮盡科技都無法實現,這就是宇宙對於文明的門檻,我們必須要跨過這個限制才會讓文明上升到一個新的階段!但假如無法實現的話,也許我們人類就得倒在“無限能源”的前夜!在化石能源耗盡後只能利用太陽能或者太陽的衍生能源賴以度日,未來的規模就被侷限在地球上了,所以我們必須跨過核聚變這道門檻
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核聚變也不需要很複雜的條件,只要有原子序數小於鐵的原子,然後再有極端高溫高壓就行了,恆星富含氫,又在引力作用下形成極端高溫高壓,所以就產生了核聚變