世界不思議

太陽和氫彈一樣是核聚變反應,它怎麼能夠維持46億年而不瞬間爆炸

氫彈是人類製造出的威力巨大的核武器。我們在一些關於氫彈爆炸的資料中可以領略一下氫彈爆炸的威力。例如蘇聯在1961年試爆的大伊萬氫彈是人類歷史上製造的最大規模的爆炸。它爆炸產生的火球半徑達4600米,產生的蘑菇雲寬約40公里,高約64公里。它的爆炸威力相當於6000萬噸TNT炸藥或者是廣島原子彈威力的3864倍。

氫彈爆炸

氫彈的威力如此驚人,它的爆炸主要是利用了氫的同位素(氘、氚)的核聚變反應。這個過程中氫彈釋放能量實在是大得令人恐懼。我們發現太陽內部也在進行著和氫彈一樣的核聚變反應。氫彈爆炸那幾乎是瞬間的事情。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幾十億年而不是瞬間爆炸完了呢?

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太陽

其實在太陽的內部隱藏著一種我們人類夢寐以求的技術——可控核聚變技術。科地球上的海水中含有豐富的核聚變原材料,氫的同位素氘。科學家估計海水中的氘總量達40萬億噸。如果將這些氘全部用於核聚變反應的話,釋放出的能量可供人類使用幾百億年的時間。這塊能源實在是很誘人,但是要想實現可控核聚變技術並不容易。像氫彈這樣的核聚變反應是不可控的。太陽也許能夠給我們啟發。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。

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太陽內部

因此即使在核聚變反應區內的氫元素不是同時發生核聚變反應的。這裡每秒鐘發生聚變的氫元素的質量和太陽總質量比起來根本就不值得一提。這是太陽為什麼能夠持續幾十億年的進行核聚變反應的一個原因。不但如此,太陽內部的氫元素足以讓太陽的核聚變反應再持續大約60億年的時間。太陽內部的核聚變反應產生的向外的膨脹力無法突破太陽強大的引力。這兩種維持在一種相對平衡的狀態。在核反應區以外還有剩下的四分之三太陽半徑部分。太陽的這部分厚度可達52.2萬公里。它把最內部的核反應區重重包裹了起來。我們發現雖然太陽內部的溫度高達1500萬攝氏度,但是太陽表面溫度卻只有5500攝氏度。這就是說太陽內部核聚變反應產生的能量快速無法突破太陽核反應區以外的部分釋放出來。太陽也就炸不了了。

太陽的內部結構

此外太陽是一個由熾熱的等離子體和磁場組成的球體。太陽的強磁場的束縛著太陽能量的持續有序地釋放出來。這正是太陽給我們人類研發可控核聚變技術的啟示。核聚變會瞬間產生上億度的高溫。地球上沒有能夠抵擋如此高溫的物質的。但是我們可以通過強磁場來控制核聚變能量的穩定輸出。其實,現在的科學家就是通過這種辦法來研究可控核聚變的。

可控核聚變

由於太陽的質量足夠大,它的核聚變反應原材料供應充足,足夠它支撐100億年的時間。另外,太陽的核聚變反應區域只是中心很小的一部分,在太陽強大引力和磁場的束縛下,太陽內部的能量向外得到了持續穩定的釋放,因此不會像氫彈那樣瞬間爆炸掉。這是我對這個問題的一些理解,大家認為是這個道理嗎?歡迎朋友們發表一下自己的看法!

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