核聚变是什么？太阳怎么发光

2025-04-01 08:08:55

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回答1：

核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。
核聚变，即轻原子核（例如氘和氚）结合成较重原子核（例如氦）时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质，组成，结构与变化规律的科学，而核聚变是发生在原子核层面上的，所以核聚变不属于化学变化。
热核反应，或原子核的聚变反应，是当前很有前途的新能源。参与核反应的氢原子核，如氢（氕）、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应（参见核聚变）。热核反应是氢弹爆炸的基础，可在瞬间产生大量热能，但尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内，根据人们的意图有控制地产生与进行，即可实现受控热核反应。这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功，则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。
冷核聚变是指：在相对低温（甚至常温）下进行的核聚变反应，这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变（恒星内部热核反应）而提出的一种概念性‘假设’，这种设想将极大的降低反应要求，可以使用更普通而且简单的设备，同时也使聚核反应更安全。

反应条件

核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。
人类已经可以实现不受控制的核聚变，如氢弹的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用，必须能够合理的控制核聚变的速度和规模，实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变，但是现在看来还有很长的路要走。

太阳是一颗典型的恒星，它每秒向宇宙空间发出巨大的能量。
自古以来，太阳为何会发光发热，一直是人们关注的问题。曾有人认为，太阳是依靠燃烧煤来发光发热的，但经过计算，如果太阳是一个大煤球，按照太阳的总辐射能量3.75x10^26J，只够太阳发光发热1500年。后又有人提出，太阳是依靠物质向内部“掉落”，即重力势能转变为动能，再转变为热能来发光发热的，但这样一来，太阳就必须因为不断的收缩而越来越小，但没有观察到这一现象。且即使这样，也只能维持太阳以观测到的能量辐射一千多万年。
上世纪20年代末，随着元素放射性的发现，英国物理学家亚瑟·爱丁顿提出，太阳的能量只能来源于氢的核聚变反应，并在30年代出版的《恒星的结构》一书中详细论述。但经过计算，要使氢发生核聚变反应，太阳中心的温度必须达到上亿度才行，而太阳中心的温度只有约1500万度，不足以引发氢的核聚变反应。
上世纪40年代，来自前苏联的美国物理学家乔治·伽莫夫应用德国物理学家维尔纳·海森堡的量子物理不确定性原理（也称测不准原理），解释了原子核的放射性。
美国物理学家富勒认为，这个解释也可以反过来用。于是，他把伽莫夫的理论应用于太阳能量的产生，终于计算出，在太阳内部，氢的核聚变反应能够在1500万度的温度下发生。
现在我们知道，包括太阳在内的所有恒星，都是借助于量子物理学原理，时刻发生着各种核聚变反应，并借此发光发热的。
根据爱因斯坦的质能公式E＝mc^2计算，每“燃烧”1千克氢，就能放出6.4×10^14焦耳的能量，相当于燃烧19000吨煤所产生的能量。按照太阳目前的总辐射量计算，每秒钟有6亿多吨的氢被转化成氦。这听起来很多，但其实只是太阳质量的很小一部分。太阳质量若取整数，大约是2×10^33克，或2×10^27吨。太阳每秒把6×10^8吨的氢转变成氦，每年“烧”掉不到2×10^16吨的燃料。按照这样的消耗速度，100亿年也只用掉2×10^26吨的氢，只有太阳总质量的10%。太阳在50亿年的漫长时间中，只消耗了不到5%的质量。太阳上，氢元素占元素总量的70%，氦占28%，其它元素只占2%。对于一颗恒星来说，虽然氢所占的量下降20%，该恒星就会显露出“老态”，而按照目前太阳因核聚变反应速率计算，太阳足可以稳定地“燃烧”上3.32×1017秒，约10^10年，即100亿年，因此说太阳现在刚到“中年”。它还可以稳定“燃烧”50亿年以上。

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回答2：

核聚变是指由质量小的原子，主要是指氘或氚，在一定条件下（如超高温和高压），发生原子核互相聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量，原子核的变化（从一种原子核变化为另外一种原子核）往往伴随着能量的释放。
这是因为太阳内部的核聚变反应能放出巨大的能量的原故.
太阳里有许多氢原子核，它们互相作用，结合成氦原子核，同时放出光和热，这叫热核反应，太阳就是用原子作燃料的大火炉。1公斤的原子燃料能抵得30亿公斤的煤。只要有一点点质量转化为能量，其数值就十分巨大。例如1克物质相对应的能量，这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。
太阳主要由氢组成，氢占质量的70％以上。在太阳内部高温（在1000万K以上）、高压（约为2500亿大气压力）的条件下，氢原子会发生“热核反应”，由4个氢原子核合成为1个氦原子核。在这个反应中，有一部分质量转化为能量，放出大量的热量。太阳内部的热核反应，类似于地面上的氢弹爆炸。正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸”过程，所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。原子能就是太阳的能源。太阳上进行着剧烈的核聚变反应，每秒钟约有600万吨的氢聚变成为氦，放出大量的能量，其表面湿度达6000度以上，发出强烈的阳光。

回答3：

简单地说就是原子核克服电磁力的排斥靠得非常近，这时候另一种只在近距离能发挥作用的基本力——强力，就会把它们吸引到一起形成新的原子核，同时释放出多余的能力，这些能量有一部分以光子的形式释放出来就形成了发光

回答4：

是轻核聚变成重核放出能量。太阳发光就是中心核聚变,产生的光子,经过几千年后,来到表面,向太空幅射。

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