太阳为何会散发热量

太阳为何会散发热量

太阳上进行的热核反应，简单地说，是由四个氢原子核聚合成一个氦原子核。我们知道，原子是由原子核和围绕着原子核旋转的电于组成的。要想使原子核之间发生核反应，可不是一件容易的事情。首先必须把原子核周围的电子全都打掉，然后再使原子核同原子核激烈地碰撞。但是，由于原子核都是带的正电，它们彼此之间是互相排斥的，距离越近，排斥力越强。因此，要想使原子核同原子核碰撞，就必须克服这种排斥力。为了克服这种排斥力，必须使原子核具有极高的速度。这就需要把温度提高，因为温度越高，原子核的运动速度才能越快。例如，要想使氢原子发生核反应，就需要具备几百万度的温度和很高的压力。这样高的温度在地面上是不容易产生的，但是对于太阳来说，它的核心温度高达一千多万度，条件是足够了。 太阳正是在这样的高温下进行着氢的热核反应。它把四个氢原子核通过热核反应合成一个氦原子核。在这种热核反应中，氢不断地被消耗，从这个意义上来说，太阳在燃烧着氢。但是它和通常所说的燃烧不同，它既不需要氧来助燃，燃烧后又完全变成了另外一种新的元素。 当四个氢原子核聚合成一个氦原子核的时候，我们会发现出现了质量的亏损，也就是一个氦原子核的质量要比四个氢原子核的质量少一些。那么，亏损的物质跑到哪里去了呢？原来，这些物质变成了光和热，也就是物质由普通的形式变成了光的形式，转化成了能量。质量和能量之间的转换关系，可以用伟大的科学家爱因斯坦的相对论来解释。那就是能量等于质量乘上光速的平方，由于光速的数值很大，因此，这种转换的效率是非常高的。用这种方式燃烧一克氢，就可以产生一千五百亿卡的能量。它相当于燃烧150吨煤。太阳为了维持目前发射的总能量，每秒钟要有六亿五千七百万吨的氢聚合为氦。听起来，这是一个很大的数字，但是对于太阳来说却是微不足道的，因为太阳的质量实在太大了，比地球的质量要大33万多倍。而且太阳物质的化学组成和地球的很不一样，绝大部分正是太阳进行热核反应所需要的氢。氢占太阳质量的四分之三以上。其次是氢燃烧后生成的氦，占五分之一左右。再其次才是几十种其他的微量元素。因此，如果太阳按目前的速度燃烧氢，那么还足够燃烧五百多亿年呢！ 人们在弄清楚了太阳的能量是怎样产生的以后，自然就联想到能不能把太阳上的这种产生能量的方式搬到地球上来呢？人们通过对原子和原子核的大量研究，终于利用热核反应的道理，制造出和太阳产生能量的方式一样的氢弹。氢弹的威力比原子弹还要大得多。不过，目前人们还做不到把氢弹的能量很好地控制起来使用。如果有朝一日能够实现可以控制的稳定的热核反应，那么大量的海水中的氢就可以作为取之不尽的燃料。那时候，地球上再也用不着为能源问题发愁了。这样的设想并不是幻想，目前世界各国的科学家，包括我国的科学家在内，正在为实现这一宏伟目标进行着不懈的努力，并且已经取得了一些进展。 关于太阳的巨大能量是怎么产生的，我们已经简单说明了。有人也许会联想到太阳将来会怎么样呢？太阳和天上的所有恒星一样，也是一颗星球。任何一颗星球都有它的生、老、死亡的过程。据天文学家研究，太阳从诞生到现在，已经经过了大约50亿年，太阳的整个寿命大约是100亿年。所以，目前的太阳可以说正处在它的壮年期。壮年期的太阳就是依靠燃烧氢的热核反应来维持它的生命的。我们刚才讲到，太阳把全部氢烧光，太阳就会发生突变。

太阳内部有许多的可转换的氢原子，它们聚变成氦原子，在聚变过程中会释放出许多能量并通过太阳的各种活动挥发出去。（简单来说就是核聚变动） 我还看过是因为太阳中的粒子速度十分快 在太阳内部，4个氢原子发生氢核聚变缩合成一个氦原子，放出巨大能量，这能量就是光和热。 太阳是利用核聚变发光发热的，当两种很轻的原子核在高温下相遇时（比如氦和氢），会合成新的原子核，同时释放出巨大的能量。 因为它时刻都在进行核聚变 这是人们一直在探索的重要问题。但是由于受到科技研究手段的局限，虽然各种各样的有关太阳能源的猜测相继提出，却总是找不出足够的科学依据。大约一百年前，德国和英国的科学家们根据能量守恒和转化定律提出太阳中的分子在引力的作用下会向中心坍缩。在着坍缩过程中，分子的动能会变成热能。所以太阳维持着它极高的温度，辐射出光和热。 本世纪三十年代起，随着原子核结构研究的深入，人们逐渐地认识到当很轻的原子核在极高的温度下非常靠近时，会发生聚变，形成新的原子核，并且放出巨大的能量。这为解释太阳的巨大能源的来源提供了新的理论。 美国物理学家贝特把聚变的理论推广到太阳。他认为太阳内部高达2000万度的高温下氢原子聚变为氦原子，同时释放出巨大的能量。根据这些核聚变计算出的太阳能量释放值与观察值相当吻合。