核聚变是什么?太阳怎么发光
核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。
这是因为太阳内部的核聚变反应能放出巨大的能量的原故.
太阳里有许多氢原子核,它们互相作用,结合成氦原子核,同时放出光和热,这叫热核反应,太阳就是用原子作燃料的大火炉。1公斤的原子燃料能抵得30亿公斤的煤。只要有一点点质量转化为能量,其数值就十分巨大。例如1克物质相对应的能量,这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。
太阳主要由氢组成,氢占质量的70%以上。在太阳内部高温(在1000万K以上)、高压(约为2500亿大气压力)的条件下,氢原子会发生“热核反应”,由4个氢原子核合成为1个氦原子核。在这个反应中,有一部分质量转化为能量,放出大量的热量。太阳内部的热核反应,类似于地面上的氢弹爆炸。正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸”过程,所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。原子能就是太阳的能源。太阳上进行着剧烈的核聚变反应,每秒钟约有600万吨的氢聚变成为氦,放出大量的能量,其表面湿度达6000度以上,发出强烈的阳光。
太阳内部有许多的可转换的氢原子,它们聚变成氦原子,在聚变过程中会释放出许多能量并通过太阳的各种活动挥发出去。(简单来说就是核聚变动)
我还看过是因为太阳中的粒子速度十分快
在太阳内部,4个氢原子发生氢核聚变缩合成一个氦原子,放出巨大能量,这能量就是光和热。
太阳是利用核聚变发光发热的,当两种很轻的原子核在高温下相遇时(比如氦和氢),会合成新的原子核,同时释放出巨大的能量。
因为它时刻都在进行核聚变
这是人们一直在探索的重要问题。但是由于受到科技研究手段的局限,虽然各种各样的有关太阳能源的猜测相继提出,却总是找不出足够的科学依据。大约一百年前,德国和英国的科学家们根据能量守恒和转化定律提出太阳中的分子在引力的作用下会向中心坍缩。在着坍缩过程中,分子的动能会变成热能。所以太阳维持着它极高的温度,辐射出光和热。
本世纪三十年代起,随着原子核结构研究的深入,人们逐渐地认识到当很轻的原子核在极高的温度下非常靠近时,会发生聚变,形成新的原子核,并且放出巨大的能量。这为解释太阳的巨大能源的来源提供了新的理论。
美国物理学家贝特把聚变的理论推广到太阳。他认为太阳内部高达2000万度的高温下氢原子聚变为氦原子,同时释放出巨大的能量。根据这些核聚变计算出的太阳能量释放值与观察值相当吻合。
核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的科学,而核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。
热核反应,或原子核的聚变反应,是当前很有前途的新能源。参与核反应的氢原子核,如氢(氕)、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应(参见核聚变)。热核反应是氢弹爆炸的基础,可在瞬间产生大量热能,但尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内,根据人们的意图有控制地产生与进行,即可实现受控热核反应。这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功,则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。
冷核聚变是指:在相对低温(甚至常温)下进行的核聚变反应,这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变(恒星内部热核反应)而提出的一种概念性‘假设’,这种设想将极大的降低反应要求,可以使用更普通而且简单的设备,同时也使聚核反应更安全。
反应条件
核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。
人类已经可以实现不受控制的核聚变,如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走。
太阳是一颗典型的恒星,它每秒向宇宙空间发出巨大的能量。
自古以来,太阳为何会发光发热,一直是人们关注的问题。曾有人认为,太阳是依靠燃烧煤来发光发热的,但经过计算,如果太阳是一个大煤球,按照太阳的总辐射能量3.75x10^26J,只够太阳发光发热1500年。后又有人提出,太阳是依靠物质向内部“掉落”,即重力势能转变为动能,再转变为热能来发光发热的,但这样一来,太阳就必须因为不断的收缩而越来越小,但没有观察到这一现象。且即使这样,也只能维持太阳以观测到的能量辐射一千多万年。
上世纪20年代末,随着元素放射性的发现,英国物理学家亚瑟·爱丁顿提出,太阳的能量只能来源于氢的核聚变反应,并在30年代出版的《恒星的结构》一书中详细论述。但经过计算,要使氢发生核聚变反应,太阳中心的温度必须达到上亿度才行,而太阳中心的温度只有约1500万度,不足以引发氢的核聚变反应。
上世纪40年代,来自前苏联的美国物理学家乔治·伽莫夫应用德国物理学家维尔纳·海森堡的量子物理不确定性原理(也称测不准原理),解释了原子核的放射性。
美国物理学家富勒认为,这个解释也可以反过来用。于是,他把伽莫夫的理论应用于太阳能量的产生,终于计算出,在太阳内部,氢的核聚变反应能够在1500万度的温度下发生。
现在我们知道,包括太阳在内的所有恒星,都是借助于量子物理学原理,时刻发生着各种核聚变反应,并借此发光发热的。
根据爱因斯坦的质能公式E=mc^2计算,每“燃烧”1千克氢,就能放出6.4×10^14焦耳的能量,相当于燃烧19000吨煤所产生的能量。按照太阳目前的总辐射量计算,每秒钟有6亿多吨的氢被转化成氦。这听起来很多,但其实只是太阳质量的很小一部分。太阳质量若取整数,大约是2×10^33克,或2×10^27吨。太阳每秒把6×10^8吨的氢转变成氦,每年“烧”掉不到2×10^16吨的燃料。按照这样的消耗速度,100亿年也只用掉2×10^26吨的氢,只有太阳总质量的10%。太阳在50亿年的漫长时间中,只消耗了不到5%的质量。太阳上,氢元素占元素总量的70%,氦占28%,其它元素只占2%。对于一颗恒星来说,虽然氢所占的量下降20%,该恒星就会显露出“老态”,而按照目前太阳因核聚变反应速率计算,太阳足可以稳定地“燃烧”上3.32×1017秒,约10^10年,即100亿年,因此说太阳现在刚到“中年”。它还可以稳定“燃烧”50亿年以上。
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核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。
这是因为太阳内部的核聚变反应能放出巨大的能量的原故.
太阳里有许多氢原子核,它们互相作用,结合成氦原子核,同时放出光和热,这叫热核反应,太阳就是用原子作燃料的大火炉。1公斤的原子燃料能抵得30亿公斤的煤。只要有一点点质量转化为能量,其数值就十分巨大。例如1克物质相对应的能量,这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。
太阳主要由氢组成,氢占质量的70%以上。在太阳内部高温(在1000万K以上)、高压(约为2500亿大气压力)的条件下,氢原子会发生“热核反应”,由4个氢原子核合成为1个氦原子核。在这个反应中,有一部分质量转化为能量,放出大量的热量。太阳内部的热核反应,类似于地面上的氢弹爆炸。正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸”过程,所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。原子能就是太阳的能源。太阳上进行着剧烈的核聚变反应,每秒钟约有600万吨的氢聚变成为氦,放出大量的能量,其表面湿度达6000度以上,发出强烈的阳光。
简单地说就是原子核克服电磁力的排斥靠得非常近,这时候另一种只在近距离能发挥作用的基本力——强力,就会把它们吸引到一起形成新的原子核,同时释放出多余的能力,这些能量有一部分以光子的形式释放出来就形成了发光
是轻核聚变成重核放出能量。太阳发光就是中心核聚变,产生的光子,经过几千年后,来到表面,向太空幅射。
太阳是核聚变还是核裂变
核聚变是指在太阳的高温高压条件下,氢原子核互相碰撞并融合成氦原子核的过程,同时释放出大量的能量。太阳内部的高温高压条件使得核聚变反应得以持续进行,并释放出大量的热能和光能。这些能量通过辐射向太空传播,维持了太阳的发光发热。相比之下,核裂变是指重原子核分裂成两个或多个较小的原子的一种...
太阳是核裂变还是核聚变?
太阳是依靠核聚变不断产生热量和光亮的。太阳主要是由氢元素和氦元素组成的,所以只能进行核聚变。在聚变的过程中,物质不断转变为能量,质量较轻的元素不断聚变成较重的元素。随着恒星上重元素的比重越来越多,对于恒星来说核聚变的压力也就越来越大,能量产出效率会越来越低。等到聚变成铁元素时,核...
太阳的内部是聚变还是裂变?
总结:太阳的核聚变反应,为地球带来了充足的光和热,让地球处在一个相对适宜的温度环境下。相比其他恒星,太阳不仅仅是一颗健康、年龄适中的恒星,还是一个非常温和、平静的星球。通过科学家的观测,宇宙中绝大多数的恒星都十分狂暴,耀斑反应经常发生,几乎可以灭绝整个恒星系的所有生物,但是太阳却非常...
太阳和氢弹都是核聚变,为什么太阳不会像氢弹一样爆炸?
我们知道太阳和氢弹都是核聚变的原理,那么为什么氢弹会直接爆炸,而太阳却不会像氢弹一样爆炸呢?今天我们就来讲一下。要搞清楚这个问题,我们需要先简单了解一下核聚变的原理。所谓的核聚变,指的是让多个原子核互相碰撞,并使这些原子核产生聚合作用的过程,它们在生成更重的原子核的同时,会由于质量...
太阳是核聚变还是核裂变
太阳是核聚变。太阳光运用的是反质子—反质子循环系统,四个氢核聚变为一个氦核的渠道之一,这一反映全过程是小品质、低亮度的主序星的关键电力能源,比如,太阳光目前辐射源出来的动能90%之上是反质子—反质子这类反映给予的。核聚变又被称为核结合、结合反映、聚变反应或热核反应。这也是一种热核...
以探索聚变清洁能源为目的的装置被人们称为“人造太阳”,它是如何发...
而除了这种原理以外,我们还发现,一部分轻核,在一定条件下,会发生原子核的重组,使得轻核变成了重核,从而也会释放出巨大的能量,这种能量比之“核裂变”更加的强大,这种原子能的变化,我们称作“核聚变”。顾名思义,就是原子核重新组合时释放出的能量。研究发现,我们的太阳...
太阳是核裂变还是核聚变?
结论:太阳的能量源泉在于核聚变,而非核裂变。太阳主要由氢和氦构成,这些元素在高温和高压的条件下,通过核聚变过程,将轻元素结合成更重的元素,同时释放出巨大的能量,维持其发光发热。随着恒星内部元素的演化,核聚变压力增大,直到铁元素的生成,聚变过程会停止,此时恒星可能经历超新星爆发,新元素如...
太阳是核聚变还是核裂变?
太阳是核聚变。太阳利用的是质子-质子循环,四个氢核聚变为一个氦核的途径之一,这个反应过程是小质量、低光度的主序星的主要能源,例如,太阳现阶段辐射出去的能量90%以上是质子-质子这类反应提供的。核聚变又称核融合、融合反应、聚变反应或热核反应,原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种...
太阳内部发生的是什么反应
太阳内部发生的是核聚变反应。太阳是一个巨大的氢核聚变反应堆,其内部发生着重要反应。这些反应是通过高温和高压条件下的核融合过程来释放能量的。主要的反应过程如下:1、氢-氢聚变:这是太阳内部最主要的核聚变反应。在太阳的核心,四个氢核(质子)融合形成一个氦核(两个质子和两个中子)以及能量...
同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?
太阳核聚变的原理 太阳能够产生核聚变反应的最重要原因是:质量足够大。在46亿年前,在如今太阳系的位置附近有一片长达2光年的分子云,这片分子云发生了引力坍缩,在引力的作用下逐渐形成了太阳,剩余的碎料构成了太阳系的其他天体。太阳是太阳系的绝对主宰,质量占据了整个太阳系总质量的99.86%。由于...
习亭吡诺:[答案] 这个. 太阳发光就是核心在发生核聚变,释放伽马射线.核心的伽马射线在向外辐射的时候会不断的撞到其他原子核上,然后被激发的原子核会辐射出数量更多,但是能量更小的光量子.当到达恒星表面的时候,就变成能量较低的紫外线和可见光了.
上栗县15245151259: 太阳怎样发光 - ?
习亭吡诺:[答案] 依靠核聚变产生的能量.使气体温度升高发光. 任何物体.固体、液体、气体.只要温度达到白炽状态(1700摄氏度以上)都会发白光.
上栗县15245151259: 太阳是怎样发光的? - ?
习亭吡诺: 太阳发光是太阳内在进行轻元素合成重元素的核聚变反应,这种反应温度很高,所以很热就会发光. 核心是太阳内唯一能经由核聚变产生大量热能的区域,99%的能量产生在太阳半径的24%以内,而在30%半径处,聚变反应几乎完全停止. 太...
上栗县15245151259: 太阳为什么会发光 - ?
习亭吡诺:[答案] 太阳内部有许多的可转换的氢原子,它们聚变成氦原子,在聚变过程中会释放出许多能量并通过太阳的各种活动挥发出去.(简单来说就是核聚变动) 我还看过是因为太阳中的粒子速度十分快 在太阳内部,4个氢原子发生氢核聚变...
上栗县15245151259: 太阳是如何在没有空气的宇宙中燃烧的? - ?
习亭吡诺:[答案] 太阳并不是你认为的通过氧气燃烧,而是像氢弹一样通过聚变释放热量,要比通过氧气燃烧高效厉害的多! 太阳发光发热不是燃烧.是核聚变反应.核聚变是不用氧气的,只要有氢原子就可以了. 不过有时确实看到一些地方说太阳在“燃烧”,那是为了...
上栗县15245151259: 太阳为什么每天都会发光? - ?
习亭吡诺:[答案] 太阳就是宇宙中的一个天然核反应堆,内部无时无刻不在进行着剧烈的核聚变反应,反应是放出大量的能量向外辐射,绝大多数是人眼看不见的辐射波段,包括热辐射、紫外辐射等等.人眼能看见的光波辐射也在其中.太阳的质量是极大的,他即使一...
上栗县15245151259: 什么是核聚变? - ?
习亭吡诺: 核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式.原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核...
上栗县15245151259: 太阳怎么会发光?
习亭吡诺: 太阳是利用核聚变发光发热的,当两种很轻的原子核在高温下相遇时(比如氦和氢),会合成新的原子核,同时释放出巨大的能量. 因为它时刻都在进行核聚变 这是人们一直在探索的重要问题.但是由于受到科技研究手段的局限,虽然各种各...
上栗县15245151259: 氢和氦是如何发生核聚变的? - ?
习亭吡诺:[答案] 核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式.原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为...
上栗县15245151259: 太阳为什么可以发光它是靠什么来发光的? - ?
习亭吡诺: 太阳内部有许多的可转换的氢原子,它们聚变成氦原子,在聚变过程中会释放出许多能量并通过太阳的各种活动挥发出去.(简单来说就是核聚变动) 我还看过是因为太阳中的粒子速度十分快 在太阳内部,4个氢原子发生氢核聚变缩合成一个氦...