太阳也是核聚变反应，为什么太阳没有像氢弹一样爆炸？
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发布时间：2023-10-17 07:08
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热心网友
时间：2024-12-03 12:28
估计现在就是小盆友也知道太阳的能量来自核聚变反应了，而且还只是在内核一小部分发生反应，太阳巨大的质量将这个爆裂的核心牢牢的锁在中心，因此太阳看起来温顺如小绵羊，但各位可能不知道的是，即使在太阳表面，无时不刻的释放这爆炸着人类试验过的最大的氢弹，但太阳依然安然无恙！
太阳表面的能量释放有多剧烈？
太阳内核每秒有超过450万吨的质量损失，换算成能量大约有4.04×10^26J，而太阳直径高达140万千米，表面积达6087350987525平方千米，按此计算，太阳的每平方千米在每秒内需要释放66439380817764焦耳能量！大约相当于每秒都有15879吨TNT爆炸！
简单的说就是在太阳上，每一平方公里内，每秒都有接近1.6万吨的TNT爆炸，这个能量释放级别，如果在地球上的话，各位可以想象一下站在广岛原子弹爆心大约600米的位置，然后以每秒一颗的频率持续爆炸原子弹，请问各位有和感想？
太阳的认识历程
各个天体都有一个发现时间，唯独太阳和月亮就没法来追溯这个历史了，因为抬头就能发现，相信史前人类一定早已发现了太阳。但我们真正认识太阳的时间并不久远！
哥白尼的日心说揭开了太阳研究的序幕，而伽利略发明的望远镜更是发现了太阳上的黑子，从1610年开始，人类有了太阳黑子的科学记录！1611年7月约翰尼斯·法布里丘斯第一次发现了太阳自转，克里斯托弗·谢纳尔则第一次测量了太阳自转速度在赤道和两极有很大的差异！
1802年英国物理学家沃拉斯顿改善了牛顿的分光实验，在三棱镜前加上了狭缝取得了带暗线的连续光谱，不过当时并没有引起重视！
1814年德国光学专家夫琅和费制成了第一台分光镜，发现了明显光谱。
1858年秋到1859年夏，德国化学家本生发明一种煤气灯，将各种金属放在灯上燃烧，发现了明显光谱的差异，从而发明了光谱分析化学元素的方法。
到此时在发现十九世纪初发现的太阳光谱中很多暗线代表的含义，因此天文学家发现了太阳大气层中含有氢、氦、氮、碳、氧、铁、镁、硅、钙、钠等几十种元素！
德国天文学家史瓦希是最早将太阳的温度、压力和密度放在一起计算太阳结构的第一人。史瓦希发现了太阳并不全是对流层，因为越靠近核心密度越高，密度变化反而随着温度上升而增加，因此在日核周围有一个厚厚的辐射层，之外才是对流层，这一点非常重要（恒星生命周期与此相关）。
1920年爱丁顿提出太阳上氢聚变成氦产生能量，并且提出了在太阳内部可以产生更重的元素。、
1928年乔治·伽莫夫推算出了两个质子在不满足温度和压力的条件下，穿透库伦障壁的量子力学公式，使得在太阳核心的高温处完成质子链反应的第一步，氕氕合成氘！
质子链反应
1939年汉斯贝特分析了氢聚变成氦的不同反应过程，他定义两种反应来源，一种质子反应链，另一种是碳氮氧循环，后者在太阳上的能量占比很低，但大质量恒星中会成为主要能量来源。
碳氮氧循环
这就是我们认识太阳的过程，从太阳的黑子到自转到成分再到结构与能量的来源，齐活了！
太阳为什么还没爆炸？
在这个问题中，上文史瓦希的计算非常重要，因为计算结果表明，在太阳内部并不是整个都是对流状，因为在高压下高温的物质密度变大难以形成对流，而在内核处的温度更是高达1300万K以上，压力则高达2500亿个大气压以上，也就只有太阳的核心处，才能满足氢核聚变的要求！
但由于量子隧穿效应（氕氕反应）的概率比较低，太阳燃料制造能力有限，因此内核部分的产生大量能量的氕氘反应数量是有限的，但这并不是坏事，因为太阳高达100亿年的寿命就完全得益于这种慢慢的量子隧穿效应，就像调节燃烧速度的油门一样，它是恒星燃烧速度的调节阀门。
但即使如此，太阳内核每秒也有超过6.5亿吨的氢元素参与聚变反应，产生了大约4.041×10^26J的能量，不过这些天文计数的能量被压制在了内核处，只有通过光子的辐射慢慢向太阳表面爬，根据计算，一个光子大约需要十几万你才能从内核爬到对流层，然后再用28小时爬到太阳表面，最后经过8分钟半钟到达地球！
太阳内部光子行进路线
光子跨过十几万年的时间阻隔到达各位的眼前，请你珍惜每一颗光子，它们都在无比“黑暗”的太阳内部摸索了十几万年，所以各位有空去晒个太阳，不要让这些光子白白浪费在大地上！
热心网友
时间：2024-12-03 12:29
热心网友
时间：2024-12-03 12:29
热心网友
时间：2024-12-03 12:30
热心网友
时间：2024-12-03 12:30
为何太阳也是核聚变的方式，没有像氢弹一样爆炸呢？
