太阳内部核反应原理

太阳内部核反应原理

太阳的“内脏”
太阳内部结构可以分三层：太阳中心为热核反应区；核心之外是辐射层；
辐射区之外为对流层；对流层之外是太阳大气层，太阳大气层从里向外分为
光球、色球和日冕。
（1）热核反应的中心区
太阳中心是热核反应区。它的范围约占整个太阳半径的1／4，约为整个
太阳体积的 1／64。然而它所包含的太阳质量加足足占整个太阳质量的一半
以上。这表明太阳中心区的物质密度大得惊人，每立方厘米可达160 克。水
的密度为每立方厘米1.4 克。太阳在自身强大重力吸引下。太阳中心区处于
高密度、高温和高压状态。核物理学理论指出，在这种条件下是物质的热核
反应。太阳能量的99％都是从这里产生。关于太阳能的产生方式，我们在下
面还有专门介绍。因此，人阳中心区是太阳的热核反应区，是太阳巨大能量
的发祥地、是太阳充满活力的心脏。
（2）辐射层

太阳中心产生的能量要不停地向外传输出去，这样它才能维持自身结构
的平衡。太阳中心产生的能量是如何传播到外层空间去的呢？我们知道，热
的传播方式有传导、对流和辐射三种方式。生活中使用的保温瓶的制造原理
是断绝这三种热的传播，保持瓶内外的热量不能交换传递。太阳中心产生的
能量要不断地传递出去，主要是靠辐射形式。太阳中心区之外就是辐射层。
辐射层的温度、密度和压力都是从内向外递减。辐射层的范围是从热核中心
区顶部的0.25 个太阳半径向外到0.86 个太阳半径处。从体积上说，辐射层
占整个太阳体积绝大部分。从太阳内部传出能量，主要是通过辐射形式，但
是这不是唯一的途径，还有对流的过程。对流现象主要发生在辐射层之外，
即从0.86 个太阳半径向外处，到达太阳大气的底部，这一区间叫对流层。这
一层气体性质变化很大，温度、密度和压力都比辐射层减少，变化很不稳定，
形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层，起着输通内部、主
导外部的重要作用。
说到这里，我们谈的太阳内部结构是理论上的推导。但是这个模式是否
科学？是否可靠？这个模式是科学的，不是随意臆造的。是以现代核物理学
理论作为基础，是经得起检验的。理论的认识虽然抽象，但它的认识比直观
感觉更深刻。当然，理论认识又必须由实际观测来检验。天文学从某种意义
上说，它的试验手段就是观测。

四个氢原子变成一个氦原子和质子中子的反应