核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?( 二 )


核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?
这里多说一句 , 按照目前的主要理论 , 我们知道宇宙中存在着四个基本作用力 , 分别是强力、弱力、电磁力和引力 。 其中弱力和强力是作用在原子核层面的 , 而在日常生活中 , 除了引力之外 , 其他的力本质上都是电磁力 , 比如:弹力 , 支持力等等 。
核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?
在四种力中 , 引力是最弱的 , 其次是弱力 , 而强力则是最强的 。 弱力会改变粒子的种类 , 衰变本质上就是弱力在作祟 。 而在太阳内核中 , 弱力的作用可以使得质子转变为中子 。
核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?
由于静电斥力的存在 , 弱力又实在是太弱了 。 发生这个反应的概率极其低 , 在太阳中的一个质子和其他质子相遇变成氘核的事件可能要每10亿年才能发生一次 , 但如果能够引发这一步反应 , 后来的反应也就很容易了 。 最终是4个质子通过核融合成为一个氦核 , 同时释放出大量的能量 。 太阳内核主要进行的核聚变反应被我们称为:质子-质子反应 。
核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?
弱力对太阳核聚变的影响
由于太阳质量超级大 , 其中的质子数量极其庞大 。 即便是极其小的概率事件 , 到了太阳这里 , 也成了一个大概率事件 。 不过 , 由于弱力实在太弱 , 反应不能像氢弹那样快速进行 , 而是很缓慢地燃烧着 。 那具体反应有多缓慢呢?
太阳内核的核聚变功率会随着与太阳中心距离的增大而逐渐地减少 , 科学家通过模型计算就得出这样一个结论:太阳内核的核聚变功率密度大概是276.5 W/(m^3) 。 整个功率大概就是一个质量50千克的成年人单位消耗功率的十分之一 。 所以 , 太阳能释放出如此巨大的能量不是因为反应有多么剧烈 , 而主要还是因为太阳自身规模足够大 。
核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?
如果弱力比现在大10% , 那么太阳的寿命就会缩短大概20%;如果弱力还要再大一点 , 可能还没有等到地球出现人类 , 太阳就走向了衰亡 。 因此 , 弱力弱到恰到好处的 , 正好也给人类的出现埋下了很好的伏笔 。
【核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?】核聚变|同样是核聚变,为什么太阳能燃烧100亿年,而氢弹一下就炸了?


推荐阅读