太陽是什麼物質組成的?為什麼會自發的發生核聚變反應呢?

我的世界女不懂


磁場裡高速流動的物質轉化為金屬氫,金屬氫的“磁力矩”相互切割釋放電磁波。

太陽在高速自旋,產生大量金屬氫,金屬氫的“磁力矩”相互切割聚合形成新元素的同時釋放電磁波。




金童希瑞


對於太陽是什麼物質組成的?為什麼會自發的發生核聚變反應呢之話題,我個人的觀點認為,太陽目前擁有的物質,是一種高強度、高密度和高純度的有機可燃物質,其物質的本質是一種蓄熱可燃的有機碳化物,能持續產生核聚變超高溫的燃燒現象,這種物質也可稱之為核能物質。為什麼會這樣說呢?因為:

從太陽能發光發熱的表現來看,是一種可燃物質的體現,自然界所有能自發燃燒的物質,都是由有機碳化物所演變形成不同燃燒能力表現的能量物質,而太陽上所擁有的能量物質,也是由有機碳化物演變成為燃燒能力特強之核能物質最為高級的一種表現。

然而,太陽的體積與質量是巨大的天體,所擁有高強度、高密度和高純度的核能物質也是巨大巨多的情況,由於高密度的作用,會使其在燃燒的過程中從外到裡地逐漸進行,燃燒過程會持續產生超高溫的核聚變現象,能為太陽系持續散發出光和熱以及龐大數量的塵粒流物質,為太陽系太空間萬物的誕生與成長創造了物質與能量來源的自然條件。

我們的太陽系在太陽核聚變的照耀下,已經歷了約為50億年漫長的歲月,已形成了太陽系太空間群星璀璨現階段的星空狀態。隨著時間之箭的推移,太陽目前所擁有的核能物質,還可以自發地再光輝約為50億年。

不知這樣的回答讀者看後是否清晰?!如覺得我說的對或有道理,希給個點贊並點擊關注我,可閱讀到我相關科學領域前沿近二千道的原創答題,歡迎大家一起來討論和學習。宇明於東莞市。(注:原創作品,版權所有,抄襲必究。歡迎轉發。)


地外天使


太陽主要是由氫和氦元素組成。不光是太陽,宇宙中所有的恆星都主要由這兩種元素組成,就是大一點的氣態行星也主要由這兩種元素組成。

我們整個宇宙主要物質組成就是氫和氦,如果按原子總量計算,氫和氦佔有整個宇宙原子數的99%以上,其餘各種元素加起來還不到1%。

這是因為從宇宙大爆炸開始,最早出現的元素就是氫和氦,還有少量的鋰。這幾種元素是我們宇宙最純潔最原始的元素,也是最輕的元素。

現在我們宇宙中已經有118種元素,那些比氫和氦重的元素都是後來宇宙在演化中逐步生成出來的,主要是透過恆星演化和超新星大爆炸,在高溫高壓下聚變出來的,因此也可以說,這些較重的元素是宇宙的殘渣垃圾。

而我們地球就是由這樣的垃圾組成,人類本身也是由60餘種元素組成,因此也可以說是宇宙的垃圾。

所以,人類社會對金錢充滿了渴求,還有很多骯髒的慾望。哈哈,這些都是隨意發揮,如果你很清高,不必當真。

我們地球是太陽系類地行星主要一員,從我們身上可以看出太陽並不是宇宙的第一代恆星,而是在多少代老恆星死亡後留下的渣滓上脫胎出來的,所以才會有這麼多的雜質。

但不管怎樣,雜質還是很少很少的,太陽主要還是由氫和氦組成的,如果按原子數計算,還是和宇宙元素丰度差不多,其中氫佔據了90%,氦佔了約9%,其餘元素1%多一點。如果按照密度比重來分析,太陽主要元素佔比約:氫73.46%、氦24.85%、氧0.77%、碳0.29%、鐵0.16%、氖0.12%、氮0.09%等。

別看除了氫和氦,其餘元素比重只佔太陽質量的1.69%,也相當5633個地球呢。因為地球質量只佔太陽質量的0.0003%,是太陽質量的33萬分之一。

所有恆星發生的核聚變都是由於恆星自身引力導致核心的高溫和高壓激發的。

太陽中心溫度1500萬度,壓力相當3000億個大氣壓,在這種溫度和壓力下,氫原子的核外電子被剝離成自由電子,核子被擠壓融合到了一起,形成了4個氫核融合為1個氦核的聚變。

太陽中心每秒鐘有6億噸的氫參與核聚變反應,融合成5.957億噸的氦,並釋放出430萬噸質量轉化的能量,這相當於每秒鐘向太空釋放3.8 ×10^26 焦耳的電磁輻射,我們地球能夠接受並享受到這些能量的22億分之一。

太陽就是核心區源源不斷髮生核聚變的巨大張力,與太陽巨大體積的引力壓力相抗衡,在這種平衡中一直保持著核聚變的不斷進行。

這就是太陽的主序星階段,像太陽這樣的黃矮星主序星階段要進行100億年。

現在太陽主序星階段已經過了約50億年了,再過50億年,太陽核心的氫就會燃燒殆盡,滿足不了太陽核聚變燃料的持續供應,太陽就會變得不穩定,終於中心核聚變熄滅,巨大的引力壓力會導致物質向中心坍縮。

這種更為巨大的引力壓力會激發太陽中心聚集了100億年的氦發生氦閃,就是氦核聚變,更高的溫度和核聚變張力會使太陽外圍氣體急劇膨脹,這就是太陽的末日前紅巨星階段。

這個階段太陽半徑可以擴大200到300倍,其表面外沿將到達金星甚至火星軌道,沿途的行星都將被吞噬化為氣態,所以我們地球在那個恐怖的時代會不會被吞噬還很難預料。

不過有一點是肯定的,地球即使不被吞噬,也將被烤焦,成了一個埋在火堆裡的土豆。值得慶幸的是,那個時代地球已經早就沒有了生命,人類要麼早已移民外星球,要麼早已滅亡了,不會受到那種煎熬。

氦核聚變比輕核聚變來的更猛烈更快,很快氦就消耗殆盡,全部被聚變成碳,太陽經過紅巨星階段,再也沒有能力激發碳核聚變,聚變之火就漸漸熄滅。

經歷了百億年紅紅火火的太陽,這時已經行將就木,外圍的氣體外殼越擴越大,最後漸漸消散到太空,留下中心物質坍縮成一個緻密的碳核,這就是太陽的屍骸~白矮星。

這就是太陽發生核聚變的原因和結局,也是所有恆星發生核聚變的原因,不過不同的恆星結局就不一樣了,這個問題時空通訊過去有過不少論述,有興趣的朋友可以前往查看。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,歡迎大家一起探討。


時空通訊


恆星一般認為是有H,He組成的。

恆星之所以能自發地發生核聚變反應,是其聚集的質量達到了一定的極限。上過初中物理的人知道,乙醚棉放在玻璃氣缸中,然後迅速的向下按壓活塞壓縮空氣,棉花最終燃燒。這個實驗驗證了壓力產生熱量。

地球火山噴發岩漿也是這個道理由於地殼的壓力,地幔已經是熔融狀態。

同樣的道理,當宇宙星雲由於萬有引力,經過漫長的聚集,當星雲團的質量大於臨界值時,溫度促使H原子電離為等離子體,壓力把兩個氫原子核擠壓到無限接近,核子合併,釋放出巨大的強核力能量,釋放出的能量加熱周圍等離子,溫度的上升促使更多等離子體合併聚變。釋放的能量大到虧損質量乘以光速的平方。公式:E=MC^2。

人類人造太陽為什麼這麼長時間難以實現,就是壓力難以實現,所以只能從溫度上下功夫,當溫度達到1億℃以上,原子核也能接近到聚變的程度。所以美國國家點火實驗室把幾百束激光同步瞬間射向靶標氫同位素氘、氚混合氣體來實現可控核聚變。


癲濟哥


太陽是什麼物質組成的?

按照目前主流理論“宇宙大爆炸模型”,我們知道,宇宙起源於一次大爆炸。而這個理論一共有三個支持的相關證據:

  • 宇宙微波背景輻射

  • 氦元素丰度
  • 哈勃觀測到的星系紅移現象

宇宙大爆炸初期,溫度隨著時間的變化而降低,而物質粒子也逐漸形成。

我們要知道,如今所謂的“物質都是由原子構成”,但是原子並非不可再分的粒子,原子是由原子核和電子構成的,而原子核又分為中子和質子。(當然,實際情況遠比這樣複雜,在這裡就不詳細講述了。)

質子和中子其實還可以再分,它們是由夸克構成的。

而夸克、電子是目前我們已知的不可再分的粒子。而氫元素的原子原子核內只有一個質子,核外只有一個電子。

所以,最容易構成的原子是氫原子。而第二容易形成的就是氦原子。因此,宇宙中大部分的原子都是氫原子和氦原子,佔據了總量的99%以上。所以,宇宙中大多數的天體都是由氫原子和氦原子構成的。太陽主要就是由氫和氦構成的

估計你要質疑我了,畢竟地球並非如此。但我們要知道,太陽佔整個太陽系總質量的99.86%以上,地球只是一個普通的行星,而且還是行星中很小的那種。那些大行星也是主要由氫和氦構成的。

太陽為什麼會自發核聚變?

關於“太陽為什麼會自發核聚變”的問題,如果用一句話來概括,這一定是:太陽質量足夠大

其實一個天體能不能成為一顆恆星,完全取決於自身的質量,成為恆星的最低標準是至少要具備太陽質量的7%~8%(當然這個數值目前還有爭議)。在太陽系中木星的質量是行星中最大的,但是它距離成為一顆恆星還有一點差距。

太陽在自身引力的作用下,導致太陽內核的溫度達到了1500萬度,壓強達到了200多萬個大氣壓。

這使得太陽不是單純的氣態,液態,固態,而是等離子態。

在這種狀態下,原子的結構都保不住了,原子核和電子各自自由地在太陽內核亂串,就像一鍋粒子粥一樣。

我們都知道,太陽內核其實是在發生核聚變反應的,這種反應其實是在原子核層面進行的,基於太陽內核的等離子態,原子核之間發生核聚變並非不可能,但其實也存在障礙,具體來說就是庫倫斥力。我們都知道同種電荷相相排斥,異種電荷相吸引。而原子核都是帶正電的,因此它們之間存在著斥力。

由於庫侖力的存在,需要克服這種力才能反應,因此要進行核聚變反應並不容易。這也是為什麼同樣是核聚變,在地球上引爆氫彈需要事先引爆一枚原子彈,這樣才能提供核聚變反應所需的條件,也就是1億度的溫度。

可是我們都知道太陽內核是1500萬度,和1億度還相去甚遠。但在量子世界中存在一種叫做隧穿效應的現象。說白了就是原本需要付出很大的成本去克服的事情,在量子世界中也會有一定的概率發生。

不過,這個概率真的很低,大概是一對氫原子核平均10億年才能發生一次核聚變反應。雖然概率很低,但太陽內核所含有的粒子數也足夠多,因此核聚變才可以發生。不過,也正是因為發生概率很低,導致核聚變反應會非常的緩慢,並不會像氫彈那樣一下子全炸了。而一開始恆星燒的是氫原子核,生成氦原子核。

最後,我們來總結一下,太陽主要是由氫和氦構成的,太陽能夠自發核聚變反應的阻礙是原子核間的庫倫斥力,由於有量子隧穿效應的存在,反應得以發生,但反應速度很慢。


鍾銘聊科學


太陽主要是由輕元素(相對原子質量小的元素)組成

相對原子量為1的氫元素佔了73%。


可以發生核反應是因為質量巨大,自身萬有引力產生的壓強在日核可以提供核聚變所需壓強


Pjer地學天文


大家好,我是深度科技屋,作為一名科學領域的創作者,讓我帶領你們一起走進這個問題,現在讓我們一起探討一下。

首先如果安原子數計算,太陽由氫90%,氦9%,其他元素1%。按照密度比重來計算的話是由氫73.46%、氦24.85%、氧0.77%、碳0.29%、鐵0.16%、氖0.12%、氮0.09%組成。

其次太陽的核聚變反應是在太陽本身引力的作用下,導致太陽中心溫度提高,氣壓加強。受高溫、高壓的影響,氫原子發生氫核聚變。

最後在50億年後太陽氫原料燃燼,受氫核聚變張力的影響太陽會發生更為猛烈的氦核聚變。

在以上的分享關於這個問題的解答都是個人的意見與建議,我希望我分享的這個問題的解答能夠幫助到大家。

在這裡同時也希望大家能夠喜歡我的分享,大家如果有更好的關於這個問題的解答,還望分享評論出來共同討論這話題。

我最後在這裡,祝大家每天開開心心工作快快樂樂生活,健康生活每一天,家和萬事興,年年發大財,生意興隆,謝謝!


深度科技屋


根據科學研究發現,太陽3/4的物質都是氫,剩下的幾乎全部是氦,當然還有極其少量的其他比較重的元素,比如氧,碳甚至鐵等!

太陽之所以會自發地發生核聚變,與太陽巨大的質量息息相關,巨大的質量意味著超強的引力,特別是在太陽核心,溫度和壓力都非常強!

太陽核心溫度高達1500萬攝氏度,而壓力更是達到3000億個大氣壓,如此高溫高壓會讓核心氫元素自發地發生核聚變,成為氦元素!

而核聚變產生的巨大向外推力並不是把太陽炸碎,同樣是引力巨大的引力與核聚變的外推力保持了平衡,所以太陽能夠一直穩定性運行幾十億年之久!

我們製造的“人造太陽”與太陽的工作原理相同,不過人類很難達到太陽核心的恐怖條件,比如說3000億個大氣壓,所以我們只能在溫度上下功夫,比如我國的人造太陽溫度就高達一億度!

人造太陽說白了就是可控核聚變,被認為是未來最有可能代替傳統化學能源的清潔高效能源,也很可能開啟真正的星際旅行時代!


宇宙探索


構成太陽的物質並不特殊,佔太陽總質量大約98.2%是氫元素和氦元素(其中以氫元素為主,佔71%左右),而剩下的不到2%的質量,是由氧、碳、鐵、氖、氮、硅、鎂等等元素組成。

並且太陽上的物質形態幾乎都是以等離子態出現,這是一種區別於常見的固液氣三態之外的另一態,在宇宙中廣泛存在。

而太陽的能量來源,題目中已經提到,是核聚變,那麼這個核聚變又是為何而起呢?為什麼地球、火星、木星等等八星行星不會自發啟動核聚變呢?

太陽能夠啟動核聚變,關鍵在於它龐大的質量,我們知道太陽的質量佔據了整個太陽系的99.86%,相當於33萬顆地球。如此驚人的質量,那麼其核心區域所受到的壓力是非常驚人的,根據科學家估算,其核心工作區域,溫度達到了1500萬攝氏度,壓力相當於2500億個大氣壓。

在這樣的基礎上,再加上量子隧道效應的存在,太陽核心處得以展開持續不斷的核聚變反應,氫元素在不斷的聚變為氦元素,過程中釋放出大量能量,根據測量的太陽表面溫度,推算出太陽每秒釋放的能量足足有3.8*10^26次方焦耳,按照質能方程,這些相當於每秒有420噸物質被完全湮滅。

但太陽上能夠用於反應的氫也是有限的,因此也意味著太陽終有一天會脫離主序星的階段,之後的演化就是變為紅巨星→白矮星→黑矮星。

期待您的點評和關注哦!


賽先生科普


太陽主要是有氫與氦組成的,它的核聚變不是自發的,而是被迫進行的

依照恆星的形成理論來說,恆星均是由星雲因引力的收縮聚攏壓縮而誕生的,而星雲的成分就是宇宙大爆炸時所產生的大量的氫以及少量的氦,當然,也會參雜有極少量的碳氮氧鐵等元素。星雲的組成所體現的基本就是恆星形成時的物質組成,隨著恆星核反應進程的進行,也就是氫聚變成氦的量的增多,恆星的氫氦組成比例是會發生變化的。我們的太陽,同樣也是如此,它的四分之三是氫,剩下的四分之一是氦,並且還會包括少量的碳氮氧鐵等。

通常來說,恆星一形成均會是成片的形成,而非單個的,因為一片星雲所能產生的密度集中點不可能僅有一個。密度集中點會因引力而將周邊的星雲聚攏壓縮,而被引力擠壓的星雲會產生高溫,當被引力擠壓的溫度高達4萬度的時候就會開啟核聚變反應,使星雲團變成一顆恆星。

當恆星內核的氫消耗完之後,只要恆星的質量足夠的大,它還會因為氫聚變的反應停止冷卻而使得引力持續收縮。引力的收縮繼續擠壓恆星內核,使內核產生更高的溫度,在更高的溫度下,恆星內核可以再次開啟氦聚變成碳,聚變成氧的核聚變反應。

只要恆星的核聚變停止了,引力就會收縮擠壓,迫使它進行下一步的核反應,而沒有引力大收縮擠壓,恆星的核聚變也就無法進行,所以可以說是,恆星的聚變完全是被引力逼的,不是自發的。


分享到:


相關文章: