太阳是什么物质组成的?为什么会自发的发生核聚变反应呢?

作者&投稿:咎面 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

对于太阳是什么物质组成的?为什么会自发的发生核聚变反应呢之话题,我个人的观点认为,太阳目前拥有的物质,是一种高强度、高密度和高纯度的有机可燃物质,其物质的本质是一种蓄热可燃的有机碳化物,能持续产生核聚变超高温的燃烧现象,这种物质也可称之为核能物质。为什么会这样说呢?因为:

从太阳能发光发热的表现来看,是一种可燃物质的体现,自然界所有能自发燃烧的物质,都是由有机碳化物所演变形成不同燃烧能力表现的能量物质,而太阳上所拥有的能量物质,也是由有机碳化物演变成为燃烧能力特强之核能物质最为高级的一种表现。

然而,太阳的体积与质量是巨大的天体,所拥有高强度、高密度和高纯度的核能物质也是巨大巨多的情况,由于高密度的作用,会使其在燃烧的过程中从外到里地逐渐进行,燃烧过程会持续产生超高温的核聚变现象,能为太阳系持续散发出光和热以及庞大数量的尘粒流物质,为太阳系太空间万物的诞生与成长创造了物质与能量来源的自然条件。

我们的太阳系在太阳核聚变的照耀下,已经历了约为50亿年漫长的岁月,已形成了太阳系太空间群星璀璨现阶段的星空状态。随着时间之箭的推移,太阳目前所拥有的核能物质,还可以自发地再光辉约为50亿年。

按照目前主流理论“宇宙大爆炸模型”,我们知道,宇宙起源于一次大爆炸。而这个理论一共有三个支持的相关证据:

宇宙大爆炸初期,温度随着时间的变化而降低,而物质粒子也逐渐形成。

我们要知道,如今所谓的“物质都是由原子构成”,但是原子并非不可再分的粒子,原子是由原子核和电子构成的,而原子核又分为中子和质子。(当然,实际情况远比这样复杂,在这里就不详细讲述了。)

质子和中子其实还可以再分,它们是由夸克构成的。

而夸克、电子是目前我们已知的不可再分的粒子。而氢元素的原子原子核内只有一个质子,核外只有一个电子。

所以,最容易构成的原子是氢原子。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氢原子和氦原子,占据了总量的99%以上。所以,宇宙中大多数的天体都是由氢原子和氦原子构成的。 太阳主要就是由氢和氦构成的

估计你要质疑我了,毕竟地球并非如此。但我们要知道,太阳占整个太阳系总质量的99.86%以上,地球只是一个普通的行星,而且还是行星中很小的那种。那些大行星也是主要由氢和氦构成的。

关于“太阳为什么会自发核聚变”的问题,如果用一句话来概括,这一定是: 太阳质量足够大

其实一个天体能不能成为一颗恒星,完全取决于自身的质量,成为恒星的最低标准是至少要具备太阳质量的7%~8%(当然这个数值目前还有争议)。在太阳系中木星的质量是行星中最大的,但是它距离成为一颗恒星还有一点差距。

太阳在自身引力的作用下,导致太阳内核的温度达到了1500万度,压强达到了200多万个大气压。

这使得太阳不是单纯的气态,液态,固态,而是等离子态。

在这种状态下,原子的结构都保不住了,原子核和电子各自自由地在太阳内核乱串,就像一锅粒子粥一样。

我们都知道,太阳内核其实是在发生核聚变反应的,这种反应其实是在原子核层面进行的,基于太阳内核的等离子态,原子核之间发生核聚变并非不可能,但其实也存在障碍,具体来说就是库伦斥力。我们都知道 同种电荷相相排斥,异种电荷相吸引 。而原子核都是带正电的,因此它们之间存在着斥力。

由于库仑力的存在,需要克服这种力才能反应,因此要进行核聚变反应并不容易。这也是为什么同样是核聚变,在地球上引爆氢弹需要事先引爆一枚原子弹,这样才能提供核聚变反应所需的条件,也就是1亿度的温度。

可是我们都知道太阳内核是1500万度,和1亿度还相去甚远。但在量子世界中存在一种叫做隧穿效应的现象。说白了就是原本需要付出很大的成本去克服的事情,在量子世界中也会有一定的概率发生。

不过,这个概率真的很低,大概是一对氢原子核平均10亿年才能发生一次核聚变反应。虽然概率很低,但太阳内核所含有的粒子数也足够多,因此核聚变才可以发生。不过,也正是因为发生概率很低,导致核聚变反应会非常的缓慢,并不会像氢弹那样一下子全炸了。而一开始恒星烧的是氢原子核,生成氦原子核。

最后,我们来总结一下, 太阳主要是由氢和氦构成的,太阳能够自发核聚变反应的阻碍是原子核间的库伦斥力,由于有量子隧穿效应的存在,反应得以发生,但反应速度很慢。

太阳主要是由元素氢(H)和氦(He)的。按质量计算,太阳的成分为75%的氢和25%的氦气,而各种金属占不到太阳质量的0.1%。

核聚变是一种反应,其中两个或多个原子核结合形成一个或多个不同的原子核和亚原子粒子(中子或质子)。反应物和产物之间质量的差异表现为能量的释放或吸收。这种质量差异是由于反应前后原子核之间的原子“ 结合能 ” 不同而引起的,放出巨大能量。

太阳就是核心区源源不断发生核聚变的巨大张力,与太阳巨大体积的引力压力相抗衡,在这种平衡中一直保持着核聚变的不断进行。

根据科学研究发现,太阳3/4的物质都是氢,剩下的几乎全部是氦,当然还有极其少量的其他比较重的元素,比如氧,碳甚至铁等!

太阳之所以会自发地发生核聚变,与太阳巨大的质量息息相关,巨大的质量意味着超强的引力,特别是在太阳核心,温度和压力都非常强!

太阳核心温度高达1500万摄氏度,而压力更是达到3000亿个大气压,如此高温高压会让核心氢元素自发地发生核聚变,成为氦元素!

而核聚变产生的巨大向外推力并不是把太阳炸碎,同样是引力巨大的引力与核聚变的外推力保持了平衡,所以太阳能够一直稳定性运行几十亿年之久!

我们制造的“人造太阳”与太阳的工作原理相同,不过人类很难达到太阳核心的恐怖条件,比如说3000亿个大气压,所以我们只能在温度上下功夫,比如我国的人造太阳温度就高达一亿度!

人造太阳说白了就是可控核聚变,被认为是未来最有可能代替传统化学能源的清洁高效能源,也很可能开启真正的星际旅行时代!

从化学组成来看,太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%。

太阳形成后的大部分的时间里,核聚变的能量是经过一系列被称为质子-质子链反应的过程产生的;这个过程将氢变成氦,只有1.7%的氦是经由碳氮氧循环产生的。 太阳核心的核聚变在负反馈下达到平衡:速率只要略微提升,就会造成核心的温度上升,压强增大,更能抵抗外围物质的压力,因此核心会膨胀,从而降低核聚变速率,修正之前核聚变速率增加所造成的扰动;而如果反应速率稍微下降,就会导致温度略微下降,压强降低,从而核心会收缩,使核聚变的速率又再提高,回复到它之前的水平。

太阳核心每秒大约进行着9.2×1037次质子-质子链反应。这个反应是将4个自由的质子(氢原子核)融合成氦原子核(α粒子),每秒大约有3.7×1038个质子成为α粒子(太阳拥有的自由质子大约有8.9×1056个),相当于大约每秒6.2×1011千克。

每次氢原子核聚合成氦时,大约会有0.7%的质量转化成能量。

因此,太阳的质能转换速率为每秒钟426万吨(质量转变为辐射能的形式离开,参考质能等效性),释放出384.6 佑瓦特(3.846×1026 W)的能量,这相当于每秒钟产生9.192×1010 百万吨TNT炸药爆炸的能量。

太阳早期几乎全部由氢元素组成,之后随着聚变的开始,逐渐产生了氦元素。所以目前的太阳,其元素有氢和氦两种元素组成,但是氢元素占比90%以上,氦元素仅仅只有不到9%。

太阳核心每秒种有约6亿吨氢气产生核聚变,生成5.96亿吨氦。静质量亏损400万吨氢,正是这400万吨氢,按照质能方程的转换规律,全部转化为热能和光能,才使得我们地球有足够的能量来维持生态环境。按照目前太阳燃烧的速度,太阳的核心的氢储量还可以消耗越50-60亿年。在这之后,由于氢元素消耗完了,太阳核心的氦就会接替氢发生核聚变,这种氦元素发生的聚变比氢剧烈的多,速度极快,完全不受控制,有很大概率发生氦闪。一旦发生氦闪,太阳会瞬间释放无比巨大的能量,冲击波有可能给予地球毁灭性的打击,所以人类必须在太阳发生氦闪之前逃离太阳系,找到第二个家园。太阳发生氦闪后,会进入红巨星阶段,这时候由于氦聚变,产生了大量的碳元素。

至于太阳为何会自发发生核聚变,那是因为太阳的质量太大,产生的引力也是无比巨大,大的只能够依靠核心的发生核聚变来抵御庞大的引力。也可以说,是太阳自身巨大的引力,压缩的氢原子不得不发生核融合(即核聚变)。而太阳初始的氢则来源于宇宙,当宇宙大爆炸之后,宇宙中产生了大量的物质,这些物质都是一些基本粒子。比如电子、中子、质子等等。之后,由于电荷的吸引,质子和电子相互结合,由此但是了宇宙中最简单的元素,氢元素。氢元素再发生核聚变,然后生成其它类型的原子核和元素。有点类似于道家的一生二,二生万物的感觉。

构成太阳的物质并不特殊,占太阳总质量大约98.2%是氢元素和氦元素(其中以氢元素为主,占71%左右),而剩下的不到2%的质量,是由氧、碳、铁、氖、氮、硅、镁等等元素组成。

并且太阳上的物质形态几乎都是以等离子态出现,这是一种区别于常见的固液气三态之外的另一态,在宇宙中广泛存在。

而太阳的能量来源,题目中已经提到,是核聚变,那么这个核聚变又是为何而起呢?为什么地球、火星、木星等等八星行星不会自发启动核聚变呢?

太阳能够启动核聚变,关键在于它庞大的质量,我们知道太阳的质量占据了整个太阳系的99.86%,相当于33万颗地球。如此惊人的质量,那么其核心区域所受到的压力是非常惊人的,根据科学家估算,其核心工作区域,温度达到了1500万摄氏度,压力相当于2500亿个大气压。

在这样的基础上,再加上量子隧道效应的存在,太阳核心处得以展开持续不断的核聚变反应,氢元素在不断的聚变为氦元素,过程中释放出大量能量,根据测量的太阳表面温度,推算出太阳每秒释放的能量足足有3.8*10^26次方焦耳,按照质能方程,这些相当于每秒有420吨物质被完全湮灭。

但太阳上能够用于反应的氢也是有限的,因此也意味着太阳终有一天会脱离主序星的阶段,之后的演化就是变为红巨星→白矮星→黑矮星。

依照恒星的形成理论来说,恒星均是由星云因引力的收缩聚拢压缩而诞生的,而星云的成分就是宇宙大爆炸时所产生的大量的氢以及少量的氦,当然,也会参杂有极少量的碳氮氧铁等元素。星云的组成所体现的基本就是恒星形成时的物质组成,随着恒星核反应进程的进行,也就是氢聚变成氦的量的增多,恒星的氢氦组成比例是会发生变化的。我们的太阳,同样也是如此,它的四分之三是氢,剩下的四分之一是氦,并且还会包括少量的碳氮氧铁等。

通常来说,恒星一形成均会是成片的形成,而非单个的,因为一片星云所能产生的密度集中点不可能仅有一个。密度集中点会因引力而将周边的星云聚拢压缩,而被引力挤压的星云会产生高温,当被引力挤压的温度高达4万度的时候就会开启核聚变反应,使星云团变成一颗恒星。

当恒星内核的氢消耗完之后,只要恒星的质量足够的大,它还会因为氢聚变的反应停止冷却而使得引力持续收缩。引力的收缩继续挤压恒星内核,使内核产生更高的温度,在更高的温度下,恒星内核可以再次开启氦聚变成碳,聚变成氧的核聚变反应。

只要恒星的核聚变停止了,引力就会收缩挤压,迫使它进行下一步的核反应,而没有引力大收缩挤压,恒星的核聚变也就无法进行,所以可以说是, 恒星的聚变完全是被引力逼的,不是自发的 。

我们整个宇宙主要物质组成就是氢和氦,如果按原子总量计算,氢和氦占有整个宇宙原子数的99%以上,其余各种元素加起来还不到1%。

这是因为从宇宙大爆炸开始,最早出现的元素就是氢和氦,还有少量的锂。这几种元素是我们宇宙最纯洁最原始的元素,也是最轻的元素。

现在我们宇宙中已经有118种元素,那些比氢和氦重的元素都是后来宇宙在演化中逐步生成出来的,主要是透过恒星演化和超新星大爆炸,在高温高压下聚变出来的,因此也可以说,这些较重的元素是宇宙的残渣垃圾。

所以,人类 社会 对金钱充满了渴求,还有很多肮脏的欲望。哈哈,这些都是随意发挥,如果你很清高,不必当真。

我们地球是太阳系类地行星主要一员,从我们身上可以看出太阳并不是宇宙的第一代恒星,而是在多少代老恒星死亡后留下的渣滓上脱胎出来的,所以才会有这么多的杂质。

但不管怎样,杂质还是很少很少的,太阳主要还是由氢和氦组成的,如果按原子数计算,还是和宇宙元素丰度差不多,其中氢占据了90%,氦占了约9%,其余元素1%多一点。如果按照密度比重来分析,太阳主要元素占比约:氢73.46%、氦24.85%、氧0.77%、碳0.29%、铁0.16%、氖0.12%、氮0.09%等。

所有恒星发生的核聚变都是由于恒星自身引力导致核心的高温和高压激发的。

太阳中心温度1500万度,压力相当3000亿个大气压,在这种温度和压力下,氢原子的核外电子被剥离成自由电子,核子被挤压融合到了一起,形成了4个氢核融合为1个氦核的聚变。

太阳中心每秒钟有6亿吨的氢参与核聚变反应,融合成5.957亿吨的氦,并释放出430万吨质量转化的能量,这相当于每秒钟向太空释放3.8 ×10^26 焦耳的电磁辐射,我们地球能够接受并享受到这些能量的22亿分之一。

现在太阳主序星阶段已经过了约50亿年了,再过50亿年,太阳核心的氢就会燃烧殆尽,满足不了太阳核聚变燃料的持续供应,太阳就会变得不稳定,终于中心核聚变熄灭,巨大的引力压力会导致物质向中心坍缩。

这个阶段太阳半径可以扩大200到300倍,其表面外沿将到达金星甚至火星轨道,沿途的行星都将被吞噬化为气态,所以我们地球在那个恐怖的时代会不会被吞噬还很难预料。

不过有一点是肯定的,地球即使不被吞噬,也将被烤焦,成了一个埋在火堆里的土豆。值得庆幸的是,那个时代地球已经早就没有了生命,人类要么早已移民外星球,要么早已灭亡了,不会受到那种煎熬。

氦核聚变比轻核聚变来的更猛烈更快,很快氦就消耗殆尽,全部被聚变成碳,太阳经过红巨星阶段,再也没有能力激发碳核聚变,聚变之火就渐渐熄灭。

这就是太阳发生核聚变的原因和结局,也是所有恒星发生核聚变的原因,不过不同的恒星结局就不一样了,这个问题时空通讯过去有过不少论述,有兴趣的朋友可以前往查看。

大家好,我是深度 科技 屋,作为一名科学领域的创作者,让我带领你们一起走进这个问题,现在让我们一起探讨一下。

首先如果安原子数计算,太阳由氢90%,氦9%,其他元素1%。按照密度比重来计算的话是由氢73.46%、氦24.85%、氧0.77%、碳0.29%、铁0.16%、氖0.12%、氮0.09%组成。

其次太阳的核聚变反应是在太阳本身引力的作用下,导致太阳中心温度提高,气压加强。受高温、高压的影响,氢原子发生氢核聚变。

最后在50亿年后太阳氢原料燃烬,受氢核聚变张力的影响太阳会发生更为猛烈的氦核聚变。

在以上的分享关于这个问题的解答都是个人的意见与建议,我希望我分享的这个问题的解答能够帮助到大家。

在这里同时也希望大家能够喜欢我的分享,大家如果有更好的关于这个问题的解答,还望分享评论出来共同讨论这话题。

我最后在这里,祝大家每天开开心心工作快快乐乐生活, 健康 生活每一天,家和万事兴,年年发大财,生意兴隆,谢谢!



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太阳是什么物质组成的?为什么会自发地发生核聚变反应呢?
答:所以,最容易构成的原子是氢原子。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氢原子和氦原子,占据了总量的99%以上。所以,宇宙中大多数的天体都是由氢原子和氦原子构成的。太阳主要就是由氢和氦构成的 估计你要质疑我了,毕竟地球并非如此。但我们要知道,太阳占整个太阳系总质量的9...

太阳是什么物质组成的?为什么会自发的发生核聚变反应呢?
答:从太阳能发光发热的表现来看,是一种可燃物质的体现,自然界所有能自发燃烧的物质,都是由有机碳化物所演变形成不同燃烧能力表现的能量物质,而太阳上所拥有的能量物质,也是由有机碳化物演变成为燃烧能力特强之核能物质最为高级的一种表现。 然而,太阳的体积与质量是巨大的天体,所拥有高强度、高密度和高纯度的核能物质...

太阳是什么物质组成的?为什么会自发的发生核聚变反应?
答:所以,最容易构成的原子是氢原子。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氢原子和氦原子,占据了总量的99%以上。所以,宇宙中大多数的天体都是由氢原子和氦原子构成的。太阳主要就是由氢和氦构成的 估计你要质疑我了,毕竟地球并非如此。但我们要知道,太阳占整个太阳系总质量的9...

太阳究竟是由什么物质组成的呢?为什么它会自发地发生核聚变反应呢?
答:太阳究竟是由什么物质组成的呢?根据通行的理论,即大爆炸模型,我们知道,宇宙是以大爆炸开始的。我们应该记住,现在所谓的 "物质是由原子组成的",但原子不是不可分割的粒子。原子是由原子核和电子组成的,而原子核又分为中子和质子。事实上,一个物体能否成为恒星完全取决于它的质量,而成为恒星的最...

太阳为何会自发的发生核聚变反应呢?它是什么物质组成的?
答:首先,我先直接的回答你这个问题,因为太阳主要由氢和氦元素组成,而且他不仅仅是太阳,宇宙中的所有恒星都主要由这两种元素组成,甚至更大的气态行星也主要由这两种元素组成,其次,还有一个问题就是太阳开始核聚变的关键在于它巨大的质量,我们知道太阳的质量占整个太阳系的99.86%,相当于地球的330,...

太阳具体是什么物质组成的,为何会一直燃烧?
答:如果太阳由一种物质组成,这些物质正在经历核融合反应,然后释放核能,也是因为这种核融合反应只会使太阳的内部材料非常热。它也是因为这些物质的热量使阳光照耀着,给出行星灯,这是最基本的黑色辐射的原理。很多人都在问,阳光灿烂的原料是什么?事实上,它非常简单,它是氢原子。核偏心反应不需要许多...

太阳是什么东西组成的?为何还会发生核聚变反应?
答:太阳无时无刻都在进行着核聚变的反应,所谓核聚变反应就是就是把两个质量较轻的原子核结合在,由此来组成一个质量相对比较重的核,在这个变化阶段中,两个原子核组成一个核的过程中会把一部分质量以能量的方式释放出来。在宇宙之中,所有的恒星自始至终都在进行着这种反应过程。 在太阳内部也在进行...

太阳主要是有什么物质构成的?
答:除了光之外,我们所能看到的所有物质基本都是由原子组成,原子是由电子、质子和中子组成的,原子进而形成分子,分子的聚集就形成了可见物质,我们常见的物质形态是气体,液体和固体,然而太阳却不属于这三种物质形态,实际上它是一个巨大的等离子体,科学界常形容它是热等离子体与磁场交织着的一个球状天体。

太阳是由什么物质组成的?为什么燃烧不完?
答:太阳的构成成分和地球几乎相同,所不同的是不同元素所占的比例不同,太阳上的主要元素是大约70%的氢元素和20%的氦元素以及10%的其他元素,从天文学角度来讲,太阳是一颗矮星,其中心温度为1500万开尔文,表面温度6000K,其能量来源是由氢元素聚变成氦元素的核反应,能量以及光在太阳巨大的引力作用下要...

太阳是由什么物质组成的?为什么燃烧不完?
答:能量以及光在太阳巨大的引力作用下要经过大约1000万年才能穿越太阳700000公里的半径上升到表面。虽然目前太阳每秒要将自身物质的4000000吨完全转换成能量,但这和它巨大的质量相比还是非常少的,然而即便如此,作为一颗恒星,当它内部氢元素减少超过20%的时候,恒星就会出现明显的老态,中心开始生成以氦元素聚变...