太阳发生的反应是可控核聚变吗,为什么不会爆炸?

如题所述

随着爱因斯坦质能方程的出现,科学家们认识到了物质内部蕴含了非常庞大的能量,并以此为契机,研制除了原子弹以及后来的氢弹。

以原子核聚变为理论基础的氢弹,其威力要比原子弹高很多倍,也是迄今为止人类掌握的最为强大的力量!事实上,在茫茫宇宙中无时无刻都在发生着核聚变,时刻进行着核聚变的天体被人们称之为恒星!太阳便是这样的天体!

根据科学家的推算,太阳内部的核聚变已经持续了近50亿年,而且在未来大约50亿年内仍将继续。太阳将在这种稳定的核聚变下“燃烧”完自己的生命,然后膨胀成为红巨星,再坍缩成为白矮星,最后完全冷却,消失在黑暗中!


这样看来,太阳的寿命很可能有100亿年之久。

那么,为什么氢弹会在一瞬间完成核聚变然后引发大规模的爆炸,而太阳的核聚变却可以稳定持续100亿年之久?

首先我们要明白,核聚变并不是所有氢原子都参与其中。事实上,早在人类第一颗氢弹爆炸的时候,科学家们已经做过计算,如果氢弹的全部质量都转化为爆炸能量的话,氢弹的威力要比实验的结果强大太多了!所以,氢弹在爆炸时,大部分并未参与其中!


这就牵扯到了概率问题!

我们知道,氢弹需要原子弹来进行引爆,当原子弹爆炸时,会将氢原子(通常为氢的同位素氘和氚原子)挤压在一起,强迫它们在高温高压的环境下发生碰撞引发核聚变,但这种碰撞的随机性太大,所有氢原子并不会在同时完成碰撞。


由于原子弹创早的高温高压环境,一些氢原子瞬间便完成了核聚变,巨大的能量产生了爆炸,强大的压力和辐射将那些还没有完成核聚变的氢原子推了出去,而这些氢原子也就失去了引发核聚变的机会,所以氢弹的爆炸只是一瞬间的事情,而且只是部分氢原子参与了爆炸!

那太阳的核聚变是什么状态呢?

事实上,太阳的核聚变与氢弹有所不同。太阳拥有庞大的质量,由此产生的巨大引力产生了高温高压的环境,给氢原子核的聚变创造了条件。此时的氢原子就像沸腾了的水一样,氢原子在里面高速运动,彼此之间进行着剧烈的撞击,于是便触发了核聚变的发生!


但这些氢原子依然遵循着概率性原则,发生聚变的只是一少部分氢原子,其它氢原子依然无法碰撞到一起。所以,在这种概率的作用下,永远只有少部分氢原子参与了核聚变,所以太阳内部的核聚变一直保持在一个可控的范围内。但这种状态并非完全稳定,随着太阳质量的不断消耗,总有一天这种平衡会被打破,而届时太阳将演化为红巨星,将整个太阳系吞没!


但这并不代表太阳的核聚变不会发生爆炸,事实上,太阳的核聚变和地球的一样,是会发生爆炸的,而且这种爆炸无时无刻不在进行。但是核聚变引发的爆炸和太阳本身的爆炸时两种不同概念,就比如氢弹在地球上进行引爆不会引起地球的爆炸一样,太阳的核聚变也是如此!

根据科学家们的计算,太阳每秒钟大约有6亿吨的氢经过核聚变反应变成大约5.96亿吨的氦,然后放出了相当于400万吨氢的能量,这相当于4亿亿颗广岛原子弹爆发出的能量,这是一个相当恐怖的数字,毕竟地球只是接收到了这些能量的二十二亿分之一,就形成了现在的生态环境!

然而这样的消耗在太阳庞大的质量面前显得不值一提!太阳已经形成了大约50亿年,按照这个时间来推算,太阳已经消耗掉的氢原子质量已经超过100个地球的质量了。尽管如此,太阳内部的氢元素仍然占了整体质量的75%,所以它才能维持稳定的核聚变,持续向宇宙输出能量!

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第1个回答  2020-10-04
是可控核聚变,核聚变的发生有一定的节奏性。太阳发生的核聚变只是部分氢原子参与其中,绝大多数氢原子并未参与其中,不会发生整体爆炸的情况。
第2个回答  2020-10-03
太阳发生的反应不是可控的核聚变,因为太阳每时每刻都在不停地发生核聚变,如何这种反应可以控制的话,太阳应该会发生熄灭的现象,那是多年来太阳并没有发生这种现象,所以说,太阳发生的反应是不可控的核聚变。
第3个回答  2020-10-04
是可控核聚变。其实太阳一直处于爆炸中,只是人类很难观测。由于太阳本身质量巨大,所以这种爆炸很难从表面看出端倪。
第4个回答  2023-01-27
太阳的核聚变具有可控性。可控性的原因是太阳的散热效率是稳定的,散热效率与光球层的面积成正比。当温度上升时压力下降,核反应减速;当温度下降时压力上升,核反应加速,压力保持动态平衡。

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