太陽和恒星的能量來源及元素合成1,核能和愛因斯坦的(編輯修改稿)
2025-06-18 18:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 自核反應(yīng) 1926年，愛丁頓首先提出恒星的能 源只能是來自核反應(yīng)。 研究核反應(yīng)的物理學(xué)家認(rèn)為不可能 當(dāng)時(shí)的物理學(xué)研究知道，只有當(dāng)溫 度達(dá)到幾百億度時(shí)，才能發(fā)生聚變。 而恒星中心區(qū)域的溫度達(dá)不到這樣的 高溫，所以他們認(rèn)為在恒星內(nèi)部不可 能發(fā)生核反應(yīng)。 最后還是愛丁頓勝利了，物理學(xué)家終于 發(fā)現(xiàn)，由于量子力學(xué)的隧道效應(yīng)，在恒星 內(nèi)部溫度的條件下是可以發(fā)生核反應(yīng)的。 但并不是愛丁頓解決的這個(gè)難題，他提 出的看法和他的名氣促進(jìn)物理學(xué)家研究這 個(gè)問題。 氫核聚變 氫核聚變?yōu)楹ず耸怯?4個(gè)氫核（質(zhì)子） 和兩個(gè)電子形成的。 但是不可能由它們直接形成。因?yàn)椋? 要讓 6個(gè)粒子同時(shí)碰撞太難了，即使它 們的速度足以使它們碰撞，但 6個(gè)粒子 同時(shí)碰撞的機(jī)會(huì)實(shí)在是太小了。 氫聚變反應(yīng)的質(zhì)量損失 4個(gè)氫原子核總質(zhì)量： 氦原子核質(zhì)量 質(zhì)量虧損： 愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系 ： E=mc2 每次氫聚變反應(yīng)放出 10－ 12焦耳 1克氫的聚變： 1011焦耳 可使 1500噸水從 0度加熱到 100度 太陽質(zhì)量＝ 4 1033克， 70％為氫 若其一半聚變?yōu)楹?，足?350億年 太陽中的產(chǎn)能區(qū) 氫聚變?yōu)楹さ姆磻?yīng)只有在 1千多萬度的高 溫下才能有效地進(jìn)行。太陽內(nèi)部的溫度是 由中心在外逐漸降低的。只有中心附近的 一個(gè)約為太陽半徑的 1/10的區(qū)域可進(jìn)行氫 聚變核反應(yīng)。 產(chǎn)能核心每秒鐘產(chǎn)生約 4 1026焦耳的能 量，正好和目前觀測(cè)到的太陽輻射相當(dāng)。 福勒 福勒 1933年就讀于俄亥俄州立 大學(xué)工程物理系。 1936年他在加 州理工學(xué)院獲哲學(xué)博士學(xué)位。一 直在加州理工學(xué)院凱洛格福輻射 實(shí)驗(yàn)室工作。 4，質(zhì)子－質(zhì)子反應(yīng) 氫核聚變?yōu)楹ず? ? 最簡(jiǎn)單的聚變反應(yīng) ? 4個(gè)質(zhì)子＋ 2個(gè)電子同時(shí)碰在一起 太困難了。 ? 質(zhì)子之間的靜電斥力和它們之間的 距離的平方成反比。它們?cè)浇咏? 力越大。 ? 分幾次完成是可行的 氫聚變是由分三個(gè)步驟完成： (PP反應(yīng) ) 1，兩個(gè)質(zhì)子碰撞并發(fā)生聚變，形成氫的 同位素氘 ( ) 2，由氘和質(zhì)子碰撞形成氦的同位素氦 3 3，兩個(gè)氦 3( )碰撞形成氦核，完成 由氫核聚變?yōu)楹ず?( )的反應(yīng)。 21H32He42He114232323211212111112 HHeHeHeHeHHeHHHe????
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