皇族pkssw:太阳是不是可控式核聚变?如果不是为什么不是一下子爆炸掉?

来源:百度文库 编辑:杭州交通信息网 时间:2024/05/02 06:42:00
最新的新闻报道说,建成了可控核聚变的装置。并命名为人造太阳,太阳真的是核聚变吗?太阳能稳定100亿年!是可控式核聚变?

我也认为太阳巨大的体积和引力限制了爆炸,使起内部聚变产生的能量只能一点一点的散发出来。

打个比方,一个很厚(比如1公里厚)很结实的大铁球,里面放一个原子弹。把原子弹引爆以后,它产生的能量不足以把铁球炸开,于是只能通过很厚很厚的铁壁一点一点的想外传递。
我想太阳大概也是这个道理,只不过把原子弹换成了氢弹,把铁换成氢,把厚度增大70万倍。同时太阳内部有一种特殊的粒子或机理能起到“降温”作用,使核聚变只限制在太阳核心的小范围内(每秒大概不到十亿吨参与反应)。

当然这只是我的猜测,实际情况要复杂的多,目前天文学家和物理学家们也没弄明白。

另外,我记得以前看过一篇文章,好像是存在一种叫“弱作用巨粒子”的东西,是它在不断的从太阳核心向外传递能量,如果没记错的话,这个过程很长,从它获取能量到最后到达太阳表面用的时间肯定是以年计的,但究竟是几年还是几千年忘了。

你的问题应该分为两部分来回答:1、为什么不是一下子全部核聚变;2、即使是部分核聚变,为什么太阳不是一下全部爆掉?(Atrax1978)
核聚变的本质是:原子内核相互碰撞结合到一起。
因为原子核本身就是带正电荷的质子集团,两个质子集团相互靠拢结合时需要克服巨大的电荷排斥力,所以需要高温高压来实现这个过程。(Atrax1978)
所以,原子核越大,电荷排斥力越强,它们的核聚变所需要的温度和压力也就越大。另外,核聚变只有铁以下的元素聚变才释放能量,大于铁的元素聚变是吸收能量的,而裂变是释放能量的。(Atrax1978)
另外,恒星里即使核聚变也不一定是氢氢核聚变,可以是氦氦,氢氦,氢铍,氦铍......氢氦锂铍硼碳氮氧氟氖,你慢慢自己配吧。(Atrax1978)
太阳内部的核聚变是多种元素的混合聚变,这里暂以最简单的氢原子为例子。一个氢原子核a要在一定时间内撞进另外一个原子核b,假设b也是最简单的氢原子核,那a和b首先需要高速度也就是高温,高温代表微观粒子的速度高,这样才能克服彼此正电荷的排斥力;其次整个环境需要高压也就是高密度,这样越稠密的原子核汤内部的某个a才能以越大的概率撞到某个b,注意,并不是一旦高温高压就全部能够配对核聚变的,这道理很简单,就好像宅男宅女虽然几百上千万数量极大,但不可能一天就全部配对成功,绝大部分人今晚再饥渴也只能靠DIY。(Atrax1978)
另外,太阳的表面温度是6000度,表面密度是水的1.4倍,这很不容易,因为那样的高温下物质都已经汽化离子化,而且还是密度最小的氢为主要元素,仅靠引力就能把这样的物质压缩到常温水的1.4倍,相当牛逼。但这离核聚变的条件还很远,所以太阳表面压根就没有核聚变,必须是在太阳内部深处才有核聚变。(Atrax1978)
从上面分析我们知道,第一个问题的答案是:首先,只有在太阳极深处,也就是它的内部很小一部分,才有足够的高温高压的条件可以发生核聚变;其次,即使在高温高压下也不是瞬间所有原子核完成核聚变,而是以一定的概率缓慢地进行核聚变,这个概率其实很小。
第二个问题,首先,因为只是很小的一部分在进行核聚变,绝大部分并未参与,所以能量是有限的;其次,因为重力的缘故,这大部分未参与的物质就好像极为厚重的棉被一样被巨大的引力拉扯着盖在小小的核聚变爆炸区上,自然太阳不会爆炸掉了。就像另外一个答案说的一公里厚的大铁球那个例子。(Atrax1978)
但是通过这个分析我们也知道,一个恒星越大反而核聚变的速度越快,寿命越短,最短可以只有几亿年;一个恒星越小寿命就越长,好像最长的可以到几千亿年。因为越大的恒星越有条件提供这种高温高压的环境,随便假设一下,太阳是极深处比如1/1,000,000半径处才爆炸,超大恒星可能1/10,000半径处就有核聚变。所以本问题的另外一个silencerx所说的答案“太阳巨大的体积和引力限制了爆炸,使起内部聚变产生的能量只能一点一点的散发出来”,应该是不完全正确的,应该是巨大的体积和引力促进了爆炸的发生,但同时也限制了爆炸的威力。(Atrax1978)
PS.最后补充点八卦,太阳半径70万公里,这样的距离,光子只需要2秒就可以飞出来,但由于太阳内部物质密度极大,光子会在里面反复碰撞走弯路,实际需要100万年才能到达太阳表面......唉,天文学上这种令人咂舌的事情太多了。(Atrax1978)

因为太阳的巨大质量产生的巨大的压力使得核聚变无法一下子完全爆发,而是以一个较为均匀的过程进行
另外,太阳上氢原子的巨大数量也是一个因素,让聚变过程能保持很长的时间

那不是可控,因为聚变也是一个物理过程

太阳的质量跟元素含量还有热量决定了它的聚变速度

太阳的确是在不断的聚变,从而产生能量

我们现在感受到的太阳热量就是其聚变的结果

太阳表面无时不在发生核聚变,但不是可控式核聚变.