在早期,有過(guò)主流觀點(diǎn)認(rèn)為太陽(yáng)是一個(gè)燃燒的巨大碳火球,給人類(lèi)提供光和熱。
現(xiàn)在,雖然對(duì)太陽(yáng)的能量來(lái)源以及釋放依然有一些問(wèn)題有待解決,但是太陽(yáng)依靠核聚變釋放能量已成為共識(shí)?,F(xiàn)在研究可控核聚變的裝置叫做“人造太陽(yáng)”或“仿星器”,就是因?yàn)樘?yáng)上進(jìn)行著核聚變。不過(guò)太陽(yáng)上的核聚變和人類(lèi)能夠操作的核聚變有著完全的不同,人類(lèi)還無(wú)法實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)上那樣的核聚變。
太陽(yáng)上的質(zhì)子-質(zhì)子鏈核聚變是從宇宙中含量最多的氕原子核(質(zhì)子)開(kāi)始,到最后生成氦4的過(guò)程。氕的原子核里沒(méi)有中子只有一個(gè)質(zhì)子,而氦3氦4中卻是有中子的。人類(lèi)現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)的核聚變,反應(yīng)前后質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)都是保持不變的,能夠改變質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)的核聚變需要的條件非常高。
太陽(yáng)核心處的壓強(qiáng)約有幾千億個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,溫度也能達(dá)到上千萬(wàn)攝氏度。即使如此強(qiáng)大的壓力,也不能克服質(zhì)子間的庫(kù)倫斥力完成質(zhì)子-質(zhì)子鏈反應(yīng)的第一步。這一步之所以能夠完成,依靠的是勢(shì)壘貫穿。在量子力學(xué)中,低于勢(shì)壘能量的粒子也有一定的幾率穿過(guò)勢(shì)壘,就好像困在屋子里的人能夠穿墻而過(guò)一樣。可以想象這個(gè)幾率有多低。正是因此,保證了太陽(yáng)不會(huì)在短期內(nèi)將核聚變?nèi)剂虾谋M。
如果恒星的質(zhì)量比太陽(yáng)大很多,這樣恒星內(nèi)部的壓力及溫度就會(huì)使得恒星內(nèi)部的核聚變非常劇烈,使得大質(zhì)量的恒星壽命反而短,質(zhì)量很大的恒星壽命可能只有幾百萬(wàn)年,質(zhì)量小的恒星壽命能夠超過(guò)一千億年。像太陽(yáng)這樣質(zhì)量的恒星壽命大約為100億年,目前太陽(yáng)正處在大約50億歲的中年時(shí)期,還能繼續(xù)工作四五十億年。
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