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  • 1 # 核先生科普

    大約46億年前,一大片原始星雲受到擾動,在引力的作用下開始收縮、坍塌,中心質量越來越大,超過99.8%的質量匯聚於此,形成了現在的太陽,其餘部分繼續旋轉、收縮,形成了各大行星和衛星。

    核聚變是輕核在極高的壓力和溫度下,擺脫核外電子相互融合在一起的反應。

    太陽聚集的原始星雲越大其內部的壓力和溫度也越大,其中心的壓力可以達到3300億個大氣壓,極大的壓力使得氫原子外的電子雲結構坍塌,兩個氫原子核克服斥力融合在一起形成氘核,這是太陽內部聚變反應的第一步,同時發生了質量虧損,釋放出熱量,緊接著氘核和氫核又被擠壓到一起,發生聚變,反應生成氦3,繼續放熱,最後兩個氦三聚變形成氦4並且放出2箇中子,至此,聚變反應大約放出24.7MeV的能量。

    太陽聚變每次釋放的能量雖然很小,但由於太陽內部氫含量巨大,即使每秒耗掉500萬噸氫氣,也能反應將近100億年,那時太陽的聚變反應將會進入下一個階段——紅巨星階段,即使那時太陽內部依然是核聚變反應,因為依然沒有裂變所需要的易裂變材料。

    地球內部反應則不同,主流觀點認為地球內部是核裂變反應和核衰變同時進行,不過這種觀點還未被證實。

    地球內部的元素比太陽要豐富的多,這些元素大多是來源於超星爆發,超星爆發時瞬間聚變生成的大量的重核向四周噴出,恆星的質量越大,超星爆發時噴出的粒子就越遠,如果恆星的質量是太陽的十倍以上,噴出的重核可將粒子噴到其他星系,十倍以下太陽質量的超星爆發噴出的中核可能形成其他行星或者衛星,正式地球內部含有的中核為地球內部裂變反應提供了原料。

    地球不僅接收太陽的輻射,地球內部也在發生裂變反應,從俄羅斯的鑽探工程就證明了地球內部是儲存有大量的熱量的,非洲加彭地區開採的鈾礦石經過化驗是核反應堆中“燃燒”過的鈾礦石,再次證明了自然界中完全可以發生非人工的裂變反應,但這種反應不是普遍的,地殼中的裂變物質分佈並不均勻,有的地區是含有長半衰期的放射性核素,也在透過核衰變放熱。

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