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關(guān)于科技之光中的一句話?

來(lái)源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 14:40:12
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關(guān)于科技之光中的一句話?【專家解說(shuō)】:恒星形成后開(kāi)始進(jìn)入生命周期中的氫燃燒階段,氫的原子核聚變成氦,并向外發(fā)放光和熱。當(dāng)恒星中的氫消耗掉10%時(shí)就發(fā)生收縮,恒星中心部位的溫度升高到

【專家解說(shuō)】:恒星形成后開(kāi)始進(jìn)入生命周期中的氫燃燒階段,氫的原子核聚變成氦,并向外發(fā)放光和熱。當(dāng)恒星中的氫消耗掉10%時(shí)就發(fā)生收縮,恒星中心部位的溫度升高到1 億k以上。同時(shí),由于恒星內(nèi)部的活動(dòng),恒星外層被中心區(qū)域推開(kāi),膨脹的恒星變成一顆紅巨星。于是,在星球密度很大溫度極高的中心部分開(kāi)始發(fā)生氦的燃燒,氦核聚變成鈹,碳和氧。這一階段一直延續(xù)到恒星中心部分的氦消耗殆盡,碳和氧所占的比例大致相等時(shí)才結(jié)束。 氦的燃燒階段結(jié)束時(shí),星球中心區(qū)域收縮,溫度重新上升。在一些質(zhì)量足夠大(質(zhì)量至少是太陽(yáng)的4倍)的恒星里,中心的溫度可以達(dá)到10億k,碳和氧的燃燒得以開(kāi)始,結(jié)果形成了鈉,鎂,硅和硫等元素。當(dāng)恒星中心部分的碳和氧消耗殆盡并富含硅時(shí),便開(kāi)始了硅的燃燒階段,硅轉(zhuǎn)化成硫,氬和其它一些更重的元素。如果恒星通過(guò)收縮,能使內(nèi)部溫度升到30億k左右,那么恒星便開(kāi)始了它生命周期中的平衡階段,形成鐵及附近的一些元素。鐵在所有元素中,其原子核最為穩(wěn)定,因此一顆恒星能燃燒到生命的終結(jié),將形成一個(gè)鐵球,它的末日也便來(lái)臨了。 垂死的恒星與自身的引力作著最后抗?fàn)?,但最終還是跌進(jìn)了引力深淵之中。外圍各層數(shù)以萬(wàn)億噸計(jì)的物質(zhì)以每秒幾成公里的速度朝核區(qū)坍縮,與核區(qū)發(fā)生了極為強(qiáng)烈的碰撞,這就是“超新星爆發(fā)”。爆發(fā)的巨大能量使恒星外圍物質(zhì)得以加熱,鐵吸收中子及能量后,在恒星熔爐的是最后階段煉出了金,鉛,鈾等更重的元素。以上過(guò)程表明目前人類所利用的核 能(確切說(shuō)應(yīng)該是核裂變能)歸根到底是久遠(yuǎn)的超新星爆發(fā)能,正如煤,石油所含的化學(xué)能是古老的太陽(yáng)能一般。超新星爆發(fā)產(chǎn)生的巨大激波,將恒星外圍的物質(zhì)拋入廣闊無(wú)垠的太空;這些物質(zhì)由恒星各個(gè)燃燒階段產(chǎn)生的92種元素構(gòu)成。恒星的一生燦爛輝粕,它的光和熱孵育了生命;它亦是宇宙中神奇的煉金爐,組成我們及地球的每一個(gè)原子,都曾在那些久已熄滅的古老恒星中經(jīng)受熔煉。 聚變不能無(wú)限繼續(xù),自然界早給我們準(zhǔn)備了一個(gè)巨大的實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)觀察恒星的演化可以得出你要的答案。 天文學(xué)上用一個(gè)叫赫羅圖的圖表表示星體的演化過(guò)程,我們的太陽(yáng)在上面處于主序星位置,通過(guò)氫核聚變獲得能量(部分碳碳聚變),恒星在主序階段停留的時(shí)間占恒星壽命的80%,當(dāng)燃料耗盡,聚變釋放的熱能不足以支持星體本身,恒星就會(huì)往內(nèi)塌陷,中間釋放的引力勢(shì)能會(huì)加熱星體本身,最終點(diǎn)燃另外一種核燃料。 當(dāng)溫度達(dá)到上億K時(shí),將點(diǎn)燃氦聚變成碳和氧的核反應(yīng),兩個(gè)氦核碰撞生成鈹,鈹又與氦核碰撞生成碳,碳與氦核生成氧。整個(gè)過(guò)程會(huì)釋放約14兆電子伏的能量。在氦燃盡后,就留下一個(gè)碳氧核。8億K時(shí)碳被點(diǎn)燃,可以聚變成氧、氖、鈉、鎂。溫度達(dá)到15億K時(shí)點(diǎn)燃氖,20億K時(shí)點(diǎn)燃氧,30億K時(shí)點(diǎn)燃硅,一直到鐵元素聚合形成為止。 此后不再有新的能源,聚合成比鐵更重的元素則吸收熱量,而不是釋放熱量。 太陽(yáng)內(nèi)部發(fā)生的是核聚變。 太陽(yáng)的原始高溫是由它的內(nèi)部壓力而來(lái)。根據(jù)萬(wàn)有引力定律原理,物體的質(zhì)量越大,其引力就越大。早年的太陽(yáng)在滾雪球般發(fā)展時(shí),隨著質(zhì)量的增加,引力也愈強(qiáng),吸引周圍的物質(zhì)就越多,就更增加了質(zhì)量,如此循環(huán),太陽(yáng)的質(zhì)量越來(lái)越大。同時(shí)質(zhì)量越大內(nèi)部壓力越大,從而溫度不斷的升高。產(chǎn)生熱核聚變的條件是要有足夠的壓力(稱之為臨界壓力)和合適的點(diǎn)火溫度.隨著原始太陽(yáng)質(zhì)量的不斷增大,內(nèi)部壓力和溫度的升高,達(dá)到滿足產(chǎn)生熱核反應(yīng)的條件后,太陽(yáng)就開(kāi)始發(fā)光發(fā)熱,成為一顆恒星.一般來(lái)講,氣體星球要成為恒星,必須要有一定的質(zhì)量,這樣它內(nèi)部的壓力和溫度才能達(dá)到熱核反應(yīng)的條件,這個(gè)質(zhì)量叫做臨界質(zhì)量.典型的例子就是我們太陽(yáng)系中最大的氣態(tài)行星—木星,同樣也是由氫元素構(gòu)成的氣態(tài)星球,但由于它的質(zhì)量小于臨界質(zhì)量,內(nèi)部的壓力和溫度達(dá)不到產(chǎn)生熱核聚變的條件,所以它只能是一顆氣態(tài)行星。不過(guò)它是一顆潛在的太陽(yáng),有科學(xué)家推測(cè),將來(lái)太陽(yáng)毀滅后,沒(méi)有太陽(yáng)制約的木星將憑著它太陽(yáng)系老大的地位吸引周圍的行星自成一個(gè)小太陽(yáng)系,同時(shí)也不斷吸收周圍的物質(zhì)增加質(zhì)量,達(dá)到臨界質(zhì)量后就會(huì)發(fā)光發(fā)熱,成為另一顆太陽(yáng),不過(guò)那是50億年以后的事了 條件是超高溫或超高壓。核聚變要在近億度高溫條件下進(jìn)行 答地可能不太令你滿意,但至于怎樣形成元素的具體過(guò)程我也不清楚,畢竟不學(xué)這個(gè)