早期的科學(xué)家沒有搞明白,太陽(yáng)為什么能夠在這么長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),產(chǎn)生如此多的能量。
在19世紀(jì)早期,科學(xué)家假設(shè)太陽(yáng)就像地球上的火,使用像煤這樣的燃料,慢慢地燃燒,然而這個(gè)理論有一個(gè)嚴(yán)重的問題:燃料。
假設(shè)你的面前有一個(gè)火堆,如果你想維持燃燒,就要不停地加入木柴。如果是像太陽(yáng)那么大的一堆木頭,在保證有足夠的氧氣來(lái)燃燒的情況下,也只能維持大約5000-6000年的燃燒。時(shí)間盡管很長(zhǎng),但卻還不足以支持地球上的生命。
在20世紀(jì)早期,在研究地球巖石和化石的碳-14年代測(cè)定時(shí)證實(shí),太陽(yáng)在30億年前就已經(jīng)以足夠維持生命的溫度存在了,顯然,必須有其他的一些方式供應(yīng)著太陽(yáng)。
1929年,阿特金森(Atkinson)和奧特麥斯(Houtermans)從理論上計(jì)算了氫原子在幾千萬(wàn)度高溫下聚變成氦原子的可能性,為以后的核聚變奠定了理論基礎(chǔ)。在之后的氫彈研究中,也證實(shí)了這種理論。
原子彈:小男孩
質(zhì)量小的原子,主要是指氘或氚,在一定條件下(如超高溫和高壓),只有在極高的溫度和壓力下才能讓核外電子擺脫原子核的束縛,讓兩個(gè)原子核能夠互相吸引而碰撞到一起,發(fā)生原子核互相聚合作用,生成新的質(zhì)量更重的原子核(如氦)。
氫的三種同位素:H氕原子核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子,無(wú)中子;氘D(又叫重氫) ,原子核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子,1個(gè)中子;氚T(又叫超重氫),原子核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子,2個(gè)中子。
條件都必須恰到好處才能發(fā)生,為了讓兩個(gè)中子發(fā)生相互作用,它們各有一個(gè)正電荷,因此相互排斥,所以得讓它們充分靠近,要做到這一點(diǎn),就得加熱,那就意味著粒子快速移動(dòng),當(dāng)足夠密集的時(shí)候,它們會(huì)相互撞擊,之間足夠的靠近,從而實(shí)現(xiàn)聚合。
太陽(yáng)的內(nèi)核是個(gè)核聚變完美的場(chǎng)所,它有15000000攝氏度,而且它也非常的密集,密度大約是鉛(11.3437克/立方厘米)的10倍,如此高的密度,卻不是以固體形態(tài)存在,由于超乎想象的高溫,它保留著等離子狀。
太陽(yáng)里,這些氫原子在巨大的壓力下,飛撞在一起,形成氦原子,在這個(gè)聚合過(guò)程中,原來(lái)的原子比產(chǎn)生的原子質(zhì)量稍微小一點(diǎn),缺少的質(zhì)量作為能量釋放了。每一秒中太陽(yáng)內(nèi)部有6億噸氫聚合,產(chǎn)生5.95億噸氦,缺失的500萬(wàn)噸質(zhì)量轉(zhuǎn)換成了能量,相當(dāng)于10億個(gè)萬(wàn)噸級(jí)的氫彈。
而,那只是每一秒。
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