旅行到宇宙边缘abc

太阳里没有原子，都是剥离了电子的等离子体，所以说太阳可以利用普通氢原子进行聚变有些不妥。

但我们人类目前的科技确实只能利用氘和氚，还只是用在氢弹的制造方面，原因何在呢？

氕氘氚三兄弟

氕氘氚我们都称为氢原子，它们都是氢元素的同位素，是三个除了中子数不一样的，都拥有一个质子的三兄弟。

其中的氕在氢中占到99.98％，氘占到0.016％，氚有0.004％。

氕只有质子，没有中子，是氢的主要形式；氘有一个质子，一个中子；氚有一个质子，两个中子。

太阳里发生的聚变

太阳的核心聚变属于质子-质子链的核反应。

其中的第一个步骤就是通过高温和高压，让两个质子（氕原子核）以极高的速度相撞，来克服它们之间的电荷排斥力，达到聚变的第一个步骤。

速度不够高，两个质子也能进行聚变，只不过是一个概率事件，这种碰撞来自于微观世界不确定性原理带来的“量子隧穿效应”。而我们的太阳由于温度对于冲破质子间的库仑力尚有些困难，所以它进行的质子碰质子更多的是通过量子隧穿效应来实现的。

第一步骤反应公式：1H + 1H → 2H + e+ + νe

其中的左边的H表示质子（氕原子核），右边的

右边的H本来也属于两个质子，但是其中的一个释放除了一个正电子e，和一个中微子ve，并释放能量，变成了中子，产品即为氘原子核。

而后的过程有点复杂，在聚变成氦的过程中有多种方式，大概总结起来就是三兄弟的碰碰撞撞，这里就不赘述了，和问题的讨论也没有多大关系。

我们需要知道的是，第一个步骤的反应是后面其他反应的进行的必要条件，这是一个瓶颈。

但是，有趣的是，第一步骤的反应进行的非常缓慢——这主要因为它依赖于吸热的β正电子衰变。

β正电子衰变，和普通能自发进行的β负电子衰变不同，它需要吸收能量。这个过程大概是一个上夸克通过释放一个W+玻色子转变成一个下夸克。W+玻色子随后衰变成一个正电子和一个电子中微子。

它缓慢到平均差不多109年才能有一个质子转变成一个中子。

而太阳和人类的氢弹不同的是，它质子库存量相当的大，能持续进行源源不断第一阶段质子碰质子的核反应，进而便于随后的核反应容易进行。

我们人类为什么不利用储量巨大的氕原子进行核聚变呢？

理解了太阳核反应的第一步骤，这个问题的答案就很明了了。

在储量有限的氢弹里，我们没法让大量的平均衰变周期的为109年的β正电子衰变进行，衰变周期作为原子的一种属性，只和原子本身的性质有关，我们没法改变原子的属性，更没法改变质子转变成中子的进程。

本来质子碰质子就不容易，成功了周期又长，氢弹是点燃了等一个世纪在炸么？

这就是人类只能利用反而储量很少的氘氚的原因。

另外，如果氕容易进行聚变，地球71％的还要，里面的氕原子多的不能再多，你说在大海里放一颗核弹，连锁反应……地球还是地球吗？而这种事情，美帝已经进行了N次了。

这是人择原理的一种解释，自然特别的属性把一切的存在都安排的妥妥当当。

挡不住的熵增

我们首先要知道氘、氚是氢的同位素。还有就是普通的氢原子也就是氕，是很难参与核聚变的。

首先，我们需要知道核聚变的基本原理：由氢的同位素在高温高压的前提下，聚合成氦，而多出来的中子被释放出来，产生巨大的能量

一个氘原子核（一个质子和一个中子）、一个氚原子核（一个质子和两个中子）相互碰撞变成一个氦原子核（两个质子和两个中子），那么就会多出来一个中子，那就释放掉，产生巨大的能量。

其次，我们要知道太阳只是在其核心处有聚变反应，因为哪里是极高温度和压力，再加上巨大的引力约束，满足了产生聚变的条件。这一点是在地球上做不到的，找不了那么强的引力啊。。。

另外说一点，一般大恒星上的氢用完了，就会继续用更重的元素进行聚合反应，差不多一直到铁元素就结束了，之久也就宣告GG了，就变成白矮星了，只有中子星和黑洞，那都是比太阳质量要大的。

赛先生科普

答：主要原因：氕（1H）没有中子，不能直接聚变为氦，需要先聚变为氘，而且该步热核反应所需的点火温度更高，释放的能量少；

相反氘和氚的聚变所需温度相对低，释放能量更大。所以，以人类目前的技术水平，只能利用氘和氚来进行人工核聚变。

氕氘氚，分别是氢原子的三种同位素，其中氕的丰度为99.98%，水中的氢原子主要以氕的形式存在。

氦的同位素只有两个，氦-4和氦-3，也就是说，氦原子中一定有中子。所以，单独的氕进行核聚变时，是无法直接成为氦原子的。

一、恒星的核聚变

恒星内的核反应中，大约90%的时间都是氢在燃烧，反应过程十分复杂。

在质子（PP）链中，氕要完全聚变为稳定的氦-4，总共有三步：PPI，PPII和PPIII。

其中PPI，又包含3个核反应方程式：

1、1H+1H→2D+e(+)+v,ΔE=1.442MeV;

2、2D+1H→3He+γ,ΔE=5.494MeV;

3、3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV;

其中：1H为氕核，2D为氘核，3He为氦-3，4He为氦-4，e(+)为正电子，v为中微子，γ为光子。

我们可以看到，氕核的第一步聚变，放出的能量并不高，但是恒星拥有足够的氕含量和超高的压力，所以能维持着氕核向氦-4的反应，但是人工核聚变就达不到这样的条件。

二、人工核聚变

人工核聚变（氢弹）的主要反应为：

3H+2H─→4He+n+17.6MeV；

因为氘核与氚核都有中子，中子的存在，使得克服原子之间电磁力的所需能量大大减少。

所以该反应的点火条件更容易达到，而且该反应放出的能量更高，使得聚变反应能持续进行，这也是氢弹使用氘和氚的主要原因。

三、氦-3核聚变

由以上反应方程式，我们可以看到：

3He+3He→4He+2(1H),ΔE=12.860MeV;

氦-3的核聚变反应中，也能释放大量能量，所以氦-3也是理想的核聚变原料，但是地球上氦-3的储量有限，反而月球上的氦-3含量非常高。

需要注意的是：在氦-3的核聚变中，只有氕核释放，而氕核带正电荷，所以很容易被屏蔽掉，但是在原子弹和氢弹的核反应中，有大量中子放出，中子不带电，穿透力极强，这也是目前核能源辐射危险的原因之一。

正是因为这个特点，氦-3也被作为未来的终极清洁能源之一。

好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

这个问题问的很好啊！一般教科书上都不给出确切的“说法”。因为说实在的，迄今为止，还不知道“有科学依据”的解答。

大部分书上说，“四个氢原子核可以聚变成为一个氦原子核。”但这显然是有问题的——该“核反应”电荷数不守恒。

有些书上说，“其中一个质子突然发生了衰变，变成了一个中子。”但它不能解释，明明质子的“能级”比中子低（质量小于中子），怎么会衰变为中子呢？而且在地球上做过实验，观察是否存在“质子衰变”的现象，但一直没有发现。

又有书上说，质子是在“高速碰撞”的情况下“发生衰变”的。但在“高能质子加速器”（质子对撞机）的大量实验中，没有观察到“高速碰撞衰变”的情况。这种说法依然没有“科学依据”。

最后，有人提出，是“电子反中微子”在里面起了“关键作用”。“无处不在的”电子反中微子，在与质子的碰撞中，引起了质子的“反β衰变”，产生了一个中子和一个正电子。而中子很快就会被质子俘获，变成氘核或者氚核，再发生聚变。

以上的“说法”在“定性”上似乎是“无疑义”的，不存在“未被观察到的核反应需要”（例如“质子衰变”）。而且太阳大量抛出氦-3，那是氘氘聚变核反应的产物。

然而，任何“说法”想变成“科学解释”，光定性是不够的，远远不够，必须要有“定量分析结果”。但我目前还没有看到，估计原因是，为何太阳上的氦-4含量要高于氦-3？这应该是上面的“说法”中的“致命缺陷”。原因大家可以自行分析。

其它的“解释”，我不知道。

手机用户58903279720

别迷信人家的说辞。太阳上四个氕氢能够聚变成氦只是一种不切实际的猜想。没有中子的参与氕氢是绝对不可能聚变成氦元素的。中子也不是质子能够变出来的，世界上只有中子变质子，而从来没有过质子变中子。原因就在于中子河图结构失去了10阴性体是不可能再找回来的。

质子的核心性体对电子是有斥力的，所以电子是不能压进质子而变成中子的。中子之所以能够把电子约束在内部，原因就在于中子核心对电子是吸引的。中子分化为质子以后之所以不能再吸收电子，原因就在于能够吸收电子的核心成分转化为中微子挥发掉了。

中子星之说，就是没有实验作基础的臆想理论。

周庆和1178559755

因为重氢同位素氘氚具有放射性，是放射性元素，同核裂变道理一样，在高温高压碰撞下聚变，是因为重氢元素在高温下会加快衰变，使之重氢元素质量达到临界值，各自缺少中子，中子的质量达不到同氢元素中子万分之一，两重氢元素原核会不稳定相遇后原核重组，形成氦元素。

简生34400656

其实太阳也是利用氘氚，但是自然界没有那么多的氘氚，太阳只能自己将氕转变成氘氚。

这是太阳氢融合反应的瓶颈。需要大量的核聚变原料相互作用很长时间。人类可没有那么多时间。因此人类提纯氘氚，并聚变它们才是最省事的。

对称零

氢、氘、氚，核内质子数均为1，但中子数分别为0、1、2，因而核总质量的差别，使得后两者的核吸引力比前者大得多，中子的存在，不仅缓冲了核质子之间的正电排斥力，同时也减少了质子蜕变为中子所需增加的能量，从而使得后两者更易于进行核聚变，仅需百万度高温即可进行，而氢(即氕)虽然也可作为核聚变原料，但需要提供千万度以上的初始高温才能引发核聚，人类不易满足这一温度条件，也不容易制造可适应反应的容器环境，目前在可控核聚变中，支承百万度高温环境的容器还需利用同极相斥的原理，对反应中的原料与产物形成偏离容器壁体的电磁约束机制，才使反应得以短时间小规模进行，所以一般不用氢作为人工核聚变的原料。

但太阳巨大质量所形成的引力收缩可以达到氢聚变所需的高温，有人认为宇宙不存在氢的核聚过程，理由是质子无法蜕变为中子，无法形成核质子之间的正电排斥缓冲机制，实际上这种说法是错误的，假设它成立，星球由氢开始向多元素演化的过程将不复存在，实际上，这个过程在宇宙广泛存在，包括我们人类生存所在的地球在过去的星球演化过程中也是如此，只是人类目前无法在实验室中模仿它所需要的温度条件而已！

池昭新一城市新模式

我第一次去打工时，就遇到有一个车间门牌字是氢碎，不知是氢还是什么字，我就觉得这里可能就是搞核的，不过我进车间内部看时他们不准带手机，我就只看到里面摆着两个像大圆柱形的混泥土车上的滚桶，不知何用。

太阳利用氢原子聚变的原理是太阳依靠自身的重量压力，高温高压条件下强制的将氢原子压缩进其它元素原子里，太阳内部不单纯的只有氢聚变。而地球内部的高温高压只能使岩石熔化形成岩浆火山，地球自身压力没能达到聚变反应，由此可见太阳内部的压力多大，能形成恒星的星体不仅只有氢，在恒星内部还有更多的原宇宙产物重金属元素，在被引力压缩的这些多种元素间也有裂变存在，比如铀矿这样的物质存在，在引力作用下铀矿裂变时产生的能量也能起引燃条件，从而触发多种核变，因此太阳不仅是氢核聚变。

人类在可控制条件下也需要足够的能量才使铀矿产生裂变释放能量达到需要的效果，而氢弹，是从铀矿裂变能力范围内获得中子强制打进氢原子里形成氦原子，而同位素的氘原子氚原子在人类能力范围内容易核变。

如果人类有足够的能量做成太阳核变能力的条件下，不仅是氢聚变，做出元素周期表铁元素之前的原子都是可能的，核变形成。而超越太阳几倍以上能力的还可以进行更重更复杂级的聚变。而铁原子以后的聚变才能形成铀原子。

剪切了的话

兄弟，核聚变有条件的呀！太阳温度和压力多高啊，人类能利用核能就不错了，看看地球上其他生物，恐龙统治了地球几千万年也没有进化成高智慧生物。以后我估计人类能在太阳上建立能量传送装置，直接传送太阳的能量。

關鍵字: 利用 太阳 氢原子