同样是核聚变,为什么太阳能够燃烧数百亿年,而氢弹一下就炸了?

等到二战结束之后,美苏两国进入冷战时期,为了在军事实力上压制对方,两国开始大力发展核武器。氢弹也属于核武器的一种,它主要是利用氢的核聚变反应形成爆炸的一种杀伤性武器。而太阳的燃烧同样是由核聚变反应所引起的,四个氢原子核通过核聚变反应产生一个质量更重的氦原子核,从而释放出大量的能量以此来维持太阳的燃烧。那么,为何太阳内部发生核聚变反应时没有像氢弹那样一下子全炸了呢?

首先,我们来了解一下核聚变反应。简单来说,核聚变反应就是让质量较小的原子,在极高的温度或是压力下,让原子内的电子摆脱原子核的束缚,使得两个原子核融为一个新的质量更重的原子核,并产生巨大的能量。不过,据了解,要想发生氢核聚变的话就需要它的温度在一亿度以上。而目前已知太阳内核的温度差不多是1500万度,虽然它的内核压力也较大达到了250万个大气压,可是这依旧无法达到发生氢核聚变。

但是随着微观世界的隧穿效应的提出,这一问题得到了解决,这一猜想就是说在宏观世界中必须满足一定条件才能做到的事情,在微观世界中却是一个概率事件,即便是不满足条件也有可能做到。不过这种概率发生的机率特别低,但由于太阳的质量足够大,其内部的原子数量也就足够多,所以就大大的增加了核聚变反应发生的可能性。既然太阳内部是可以发生氢核聚变的,那么,究竟是什么原因使得太阳只是在燃烧而没有发生爆炸呢?

从微观上来说,由于太阳的内部温度很高,导致电子可以不受原子核的束缚,从而形成了等离子态。前面我们有讲到太阳内部的氢核聚变是氢原子核与氢原子核发生反应,也就是质子之间发生反应。但由于质子都是带正电的,所以当他们互相靠近时,质子会受到库仑力的阻碍而相互排斥。可是因为量子隧穿效应的存在,同样是核聚变,为什么太阳能够燃烧数百亿年,而氢弹一下就炸了?为太阳内部发生核聚变反应创造了条件,但由于库仑力的存在这个反应就会进行的十分缓慢,达不到氢弹爆炸那样剧烈的核聚变反应。

从宏观上来说,当太阳内部发生核聚变反应时,就会产生一个对外的压力,而这个压力与太阳自身的引力可以形成动态平衡。而核聚变反应的发生往往也受到温度的影响,当温度越高时,核聚变反应就越激烈;另外,引力对中心的作用越强,温度也会越高。所以,太阳内部发生核聚变反应以后,引力与向外的压力就会互相压制,从而控制太阳的燃烧速率,让核聚变反应达到了一种可控的状态。

经过小编的一番介绍,相信大家已经知道为什么太阳内部所发生核聚变反应没有让它一下炸掉了吧!并且就以太阳现在的燃烧速率而言,还能再继续燃烧50亿年以上。

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