同样是核聚变,为何太阳可燃烧100亿年,氢弹却一下子就炸了?

世界上所有的物质其实都是由 原子 所组成的,而原子的内部结构则是一个原子核和很多个围绕其旋转的电子。只要在一定的条件下,这些原子核就会发生 爆炸反应 ,从而迸发出巨大的能量。

氢弹 所产生的爆炸就是因为原子核发生了 核聚变反应 ,从而产生了 巨大的能量波动 。其实 太阳 之所以能够一直 燃烧100亿年 也是由于核聚变所导致的 ,那么为什么氢弹却在一瞬间就爆炸了,而太阳却能够持续迸发将近100亿年的能量呢?


在上个世纪40年代,世界上的科学技术便达到了一个新的高度,核武器也是在那个时候出现的。最先提出关于核裂变设想的科学家是来自德国的哈恩和斯特拉斯曼,他们两位在1939年初就发表了关于 铀原子核裂变现象 的论文。

于是在几个星期之后,世界上的很多科学家便开始逐步证实这一观点,并且有人还认为可以创造出关于这种核裂变反应的条件,从而 为人类的发展提供一种更为强大的能量


历史 上很多最为先进的技术,都是最先运用在军事方面,核裂变也不列外。但是二战之前,原子弹的制造受到了政治条件和 社会 因素的影响而没有继续开展下去。但是到了1940年的时候,德国攻占了法国,于是英、美等先进国家便重新将注意力放在了 核武器 的研究上。

当时很多科学家担忧,一旦德国的法西斯分子率先掌握了核聚变技术就会给世界人民带来十分严重的后果,甚至爱因斯坦最后也给美国总统罗斯福写信,表明 原子弹实验已经迫在眉睫了


到了1942年,美国才开展 “曼哈顿工程区” 这项秘密计划。美国政府耗费将近60多万的人力以及20多亿美元的投资,于是到了第二次世界大战后期, 美国成为了世界上第一个制造出原子弹的国家

而苏联在1941年受到德国法西斯军队入侵后才正式官方性地开展原子弹制造计划,关于铀原子核的自发裂变便是在这个时候被苏联物理学家Г.Н.弗廖罗夫和Κ.А.佩特扎发现的。但是后来卫国战争的爆发,使得 苏联在1943年的时候,才在库尔恰托夫的领导下进行原子弹研究

由于苏联在1949年制造出了原子弹,使得美国人开始寻求一种 更为强大的武器 ,于是在1950年1月的时候,美国总统杜鲁门便呼吁要加快制造 氢弹 ,由此世界各国才开始把目光放在氢弹上面。


最终美国在上世纪50年代制造出了氢弹,而英国和法国也紧随其后,分别在在上世纪50年代和60年代开展了原子弹和氢弹实验,而我国关于氢弹的研究 历史 则是要追溯到1967年了, 仅仅在原子弹完成2年过后,我们便制造出了氢弹 ,让世界各国都刮目相看。

原子弹 的爆炸源于 撞裂原子核 ,而 氢弹 的爆炸原理则是源于 融合原子核 ,前者是 核裂变 来产生能量,而后者则是通过 核聚变 的方式。从爆炸的强度上看, 核聚变要比核裂变强大很多


氢弹的核聚变之所以会产生出爆炸,这就是因为氢弹将氢中的 两个同位元素氘和氚会相互融合形成氮 ,从而发生爆炸并释放出巨大的能量波动。氢原子的原子核里面仅仅存在着一个质子,但是 氘原子的原子核则多出来了一个中子 ,所以一旦氘原子遇上氚原子并进行融合的时候,那么 氦原子的能量 便会 小于氚原子和氘原子的能量之和 了。

其实在一般情况之下,物质中的两个原子核是没有办法进行融合的,因为在其内部都携带着 正电 ,一旦相遇便会互相 排斥 。但是氢就不一样,因为在氢原子的原子核中仅 仅存在着一个质子 ,所以 氢原子核所携带的正电往往会比其他原子核的正电小


只要在 高温 的环境下,就能够使得 二者相互融合 ,因为一旦环境的温度升高,那么原子的运动速度也会随着加快,所以要把两个原子核进行融合的话,就必须把两个原子的运动速度加快到非常高的程度,经过科学家们反复的实验,发现在温度达到 1亿摄氏度 的时候,就能够 完成这一理论


因为在1亿摄氏度的环境温度下,原子就会发生蜕变从而成为一种 等离子体 ,这个时候原子便会从原有的运行轨道上脱离下来, 让原子核之间的距离缩小 ,当这段距离到达1*10^(-15) 米时,强大的核力就会显现出来。


那么我们是如何制造1亿摄氏度高温去制造氢弹的呢? 其实在氢弹的内部还存在着一个原子弹 ,当原子弹发生了爆炸就会在 一瞬间产生高达1亿的温度 ,以此为氢弹的核聚变反应提供条件。所以恰恰是体内原子弹的贡献才会让氢弹能够瞬间点燃发生爆炸。

根据有关研究,其实太阳的燃烧和我们平常生活中看见的物质燃烧是不一样的,在太阳的内部一直都在进行着和氢弹爆炸相似的核聚变反应,所以太阳能够发出热量和光芒。

而太阳之所以能够持续燃烧将近100亿年,且不像氢弹会在一瞬间就发生爆炸,这主要是由两个因素所导致的,首先就是 太阳自身的燃料要足够充足 ,其次就是 让核聚变发生的反应速度要保持稳定


太阳是太阳系中无论是从质量还是体积上看都是最大的一颗星球,而人类所处的地球其质量 仅仅占了太阳系的0.0003% ,而且太阳的体积也是地球的 130多万倍 。所以太阳自身所存在的 氢元素 是非常多的, 能够支持其持续燃烧下去

太阳和宇宙中的其他行星一样,在内部高温高压的作用下,几乎是 每分钟就有大概6亿吨的氢会进行核聚变 ,并且还会有420万吨的物质会随之成为能量,这种能量会从太阳的中心逐渐向四周发生 扩张 ,从而 传达到太阳的表面上


如果说人类想要收集到一分钟太阳所释放出来的能量,那么几乎会 花费接近100万年以上的时间 。而太阳的中心发热区域经常会产生一种 可持续的聚变反应 ,会从外部向内部形成一种巨大的压力。

但是内部产生的核聚变往往会产生一种更为强大的张力,从而这 两种力量相互汇集 ,达到一种平衡性,所以恰恰是因为这种状态,才使得太阳能够持燃烧100亿年的时间。

太阳在发生核聚变的时候,经常会出现 质子-质子反应链 。而这种反应链想要发挥作用,就必须要 质子和质子之间完成第一阶段的核聚变反应,太阳才会迸发出能量


由于质子和质子之间相互存在着 正电荷 ,使得它们互相存在一种 排斥力 ,从而让核聚变的反应难以继续维持下去。那么太阳是怎么发生核聚变的呢?其实这主要是因为太阳上还有一种 “弱力” ,这种力量能够使质子的状态发生一定程度的变化,从而让太阳核聚变的反应变得可能。

但是仅仅依靠太阳自身的弱力其实还不太够,因为较低弱力让太阳上的质子相互碰撞的机会并不是很大,所以这就 要求太阳上质子的密度必须要更大 才行。而在宇宙大爆炸之初,宇宙空间便弥漫着大量的氢,于是太阳在形成后自身携带的氢数量是非常庞大的。


恰恰是庞大数量的氢和太阳上存在的弱力才 使得太阳发生核聚变的速度处于一种缓慢状态 ,同时又不会很快消耗完氢的数量,所以太阳才能够持续燃烧下去。

核能的发现对于人类来说既有好处同时也存在有 潜在的危机 ,核能发电可以使用铀来完成核分裂锁链进而产生出热量,并且还会把水加热成为高温和高压的状态, 从核反应迸发的热量来看就要比普通的化石燃料高出很多 ,而且 所需要的燃料数量比火力发电少

核能发电厂 每年 仅仅需要 消耗80吨的核燃料 ,而这些核燃料使用两个标准的货柜就能够进行运输了。假如将其换成 煤炭 ,那么就需要将近 515万吨 了,而且需要装载在20吨的卡车中,并且拉705辆才能运输。如果是天然气的话,就需要消耗143万吨了,换算下来几乎是 20万桶的家用瓦斯


不仅如此,核能发电不会像那些化石燃料发电厂一样,会将大量的污染物质排放到大气层中,所以 并不会产生过量的空气污染

但是核能发电在 历史 上也有很多失败的例子,曾经在日本的 福岛第一核电站 就发生过放射性物质泄漏事件,当时日本政府将核电站周围20多公里范围内的居民全部 紧急避难

随着污染情况的加剧,百姓们都要求能够得到安全庇护,所以政府的生物必需品的补给就变得十分困难,最后日本政府为此次事件进行了道歉,并 紧急叫停了14座新增的核反应发电堆项目 ,对其能量政策开展了全方面的检查。


第二起比较大的核反应泄漏事件就是发生在上个世纪末的 切尔诺贝利核泄漏事件 了,当时很多居民都受到了不同程度的核辐射,一旦放射性物质进入到人的呼吸系统,就会在人体内引起内辐射反应,从而产生 头昏、出血甚至是癌症和新生婴儿畸形 等情况,而且这些病症还会遗传下去,身体受到的辐射越是严重,那么产生的痛苦就越是巨大。


切尔诺贝利核泄漏问题使得前苏联几乎投入了 2000亿美元 才勉强控制住,但是随着空气的飘动,当时的很多欧洲国家,例如白俄罗斯和瑞典等都不同程度的污染。

大概有9.3万人在这次事件中丧失生命,还有 27万人因此患上疾病 ,而且直到现在,当地政府也只是将切尔诺贝利工厂封闭起来,仅仅能维持100年的时间,而在100年后,这些核污染有该怎么解决呢?这依旧是一个问题。



核能也是一种 新能源 ,但是我们在享受它的同时,也必须对它 提高警惕 ,防止再次出现切尔诺贝利那样的核泄漏事件,所以我认为:核能既是天使,同时也像是一个恶魔。只有完善关于核反应的检测系统和预备措施,才能安心地使用它们。





  • 鍚屾牱鏄牳鑱氬彉,涓轰粈涔堝お闃宠兘鐕冪儳100浜垮勾,浣嗘阿寮逛竴涓嬪瓙灏辩偢浜?
    绛旓細鑰屽お闃冲唴鏍哥殑娓╁害杈句笉鍒拌繖鏍风殑鏉′欢锛澶槼鐨勬牳鑱氬彉鍙嶅簲鑳藉杩涜鐨勬牴鏈師鍥犲湪浜庡お闃崇壒鍒ぇ锛屾嫢鏈夋暟閲忓簽澶х殑璐ㄥ瓙锛堟阿鍘熷瓙鏍革級銆傛墍浠ワ紝鍗充究鏄急鍔涘啀寮憋紝涔熷彲浠ュ彂鐢熴傚彧涓嶈繃锛岀敱浜庡急鍔涚壒鍒急锛屾墍浠ュお闃虫棤娉曚竴涓嬪瓙鍏ㄧ偢浜嗭紝鍙兘鎱㈡參鐑х潃銆
  • 鍚屾牱鏄牳鑱氬彉,涓轰綍澶槼鍙噧鐑100浜垮勾,姘㈠脊鍗翠竴涓嬪瓙灏辩偢浜?
    绛旓細鏍规嵁鏈夊叧鐮旂┒,鍏跺疄澶槼鐨鐕冪儳鍜屾垜浠钩甯哥敓娲讳腑鐪嬭鐨勭墿璐ㄧ噧鐑ф槸涓嶄竴鏍风殑,鍦ㄥお闃崇殑鍐呴儴涓鐩撮兘鍦ㄨ繘琛岀潃鍜屾阿寮圭垎鐐哥浉浼肩殑鏍鑱氬彉鍙嶅簲,鎵浠ュお闃宠兘澶熷彂鍑虹儹閲忓拰鍏夎姃銆 鑰屽お闃充箣鎵浠ヨ兘澶熸寔缁噧鐑у皢杩100浜垮勾,涓斾笉鍍忔阿寮逛細鍦ㄤ竴鐬棿灏卞彂鐢熺垎鐐,杩欎富瑕佹槸鐢变袱涓洜绱犳墍瀵艰嚧鐨,棣栧厛灏辨槸 澶槼鑷韩鐨勭噧鏂欒瓒冲鍏呰冻 ,鍏舵灏辨槸 璁...
  • 鍚屾牱鏄牳鑱氬彉,涓轰粈涔堝お闃宠兘鐕冪儳100浜垮勾,鑰屾阿寮逛竴涓嬪氨鐐镐簡?
    绛旓細澶槼鑳藉浜х敓鏍歌仛鍙樺弽搴旂殑鏈閲嶈鍘熷洜鏄細璐ㄩ噺瓒冲澶銆傚湪46浜垮勾鍓嶏紝鍦ㄥ浠婂お闃崇郴鐨勪綅缃檮杩戞湁涓鐗囬暱杈2鍏夊勾鐨勫垎瀛愪簯锛岃繖鐗囧垎瀛愪簯鍙戠敓浜嗗紩鍔涘潔缂╋紝鍦ㄥ紩鍔涚殑浣滅敤涓嬮愭笎褰㈡垚浜嗗お闃筹紝鍓╀綑鐨勭鏂欐瀯鎴愪簡澶槼绯荤殑鍏朵粬澶╀綋銆傚お闃虫槸澶槼绯荤殑缁濆涓诲锛岃川閲忓崰鎹簡鏁翠釜澶槼绯绘昏川閲忕殑99.86%銆傜敱浜庡お闃宠川閲忓崄鍒嗗法澶э紝...
  • 鍚屼负鏍鑱氬彉鍙嶅簲,涓轰粈涔姘㈠脊鐬棿灏辩偢瀹屼簡,澶槼鍗鑳界噧鐑100浜垮勾?
    绛旓細缁间笂鎵杩帮紝澶槼娌℃湁鍍忔阿寮逛竴鏍风垎鐐革紝鍘熷洜寰堢畝鍗曪紝鍏跺疄灏辨槸澶槼鏍稿績澶勭殑璐ㄥ瓙鏁伴噺瀹炲湪澶锛屼絾璐ㄥ瓙闂村嵈瀛樺湪鐫鎺掓枼鍔涳紝鍙楀埌鎺掓枼鍔涚殑褰卞搷锛岃川瀛愬彧鑳戒竴閮ㄥ垎涓閮ㄥ垎鍏嬫湇杩欒偂鍔涢噺锛屽彂鐢熺鎾炲紩鍙戞牳鑱氬彉銆傚洜姝わ紝澶槼鎵嶄笉浼氫竴涓嬪瓙鐐稿紑锛屽彧浼氭參鎱㈢噧鐑ч噴鏀捐兘閲忋
  • 鍚屾牱鏄牳鑱氬彉,涓轰綍姘㈠脊杩炴福閮戒笉鍓,瀹鑳界噧鐑100浜垮勾?
    绛旓細鍥犱负澶槼鐨勭噧鏂欒繙姣旀阿寮规洿鍔犱赴瀵銆傜啛鎮夌墿鐞嗗锛岀粡甯稿湪绉戞櫘骞冲彴闃呰鏂囩珷鐨勬湅鍙嬪彲鑳介兘鐭ラ亾锛屾垜浠禆浠ョ敓瀛樼殑澶槼锛岃繍琛屾柟寮忓叾瀹炲拰“姘㈠脊”寰堢被浼硷紝閮芥槸閫氳繃“鏍歌仛鍙”鐨勬柟寮忔潵鍙戝厜鍙戠儹銆傛墍浠ユ垜浠钩鏃ラ噷鐪嬭捣鏉ュ瓡鑲蹭竴鍒囩殑“澶у湴涔嬫瘝”澶槼锛屽叾瀹炰篃鎷ユ湁鐫浠や汉璋堜箣鑹插彉鐨勬亹鎬栫牬鍧忓姏...
  • 鍚屾牱鏄牳鑱氬彉,涓轰粈涔姘㈠脊寰堝揩灏辩垎鐐镐簡,澶槼鍗鑳界噧鐑鐧句嚎骞?
    绛旓細涔熷氨鏄锛澶槼鐪熸鍙戠敓鏍歌仛鍙樼殑鍦版柟鏄湪涓績鍖哄煙锛屽叾浠栧湴鏂归兘鏄敤鏉ュ偍瀛樻牳鑱氬彉鎵闇瑕佺殑鍘熸枡鐨勩傚お闃冲彂鐢熺殑鏍歌仛鍙樻槸涓鐐逛竴鐐圭殑鎶婂師鏂欏~杩涙潵锛岃屼笉鏄竴鑲¤剳鍦版妸鎵鏈夌噧鏂欏紩鐕冪垎鐐搞傛阿寮逛笉鍚岋紝姘㈠脊鐨勪綋绉诲叡灏遍偅涔堝ぇ锛屼竴鐐瑰師鏂欏紩鍙戞牳鑱氬彉鍙嶅簲灏变細瀵艰嚧鏁撮姘㈠脊杩涜鏍鑱氬彉鍙嶅簲锛鐢氳嚦浜庢湁浜涘師鏂鍙互鍚屾椂杩涜鍙嶅簲锛...
  • 澶槼涔熸槸鏍歌仛鍙,涓轰綍鑳淇濇寔绋冲畾鑰屼笉鍍忔阿寮逛竴鏍风垎鐐?
    绛旓細閭d箞涓轰粈涔濡傛鍓х儓鐨勬牳鑱氬彉娌℃湁鎶婂お闃崇偢寮鍛紵鍥犱负澶槼鍦ㄨ繘琛屾牳鑱氬彉鐨勮繃绋嬩腑宸茬粡鍙栧緱浜嗕竴绉嶅钩琛锛屾牳鑱氬彉浜х敓鐨勫鎺ㄥ姏涓庡悜鍐呯殑涓囨湁寮曞姏涔嬮棿鐨勫钩琛★紒澶槼宸ㄥぇ鐨勮川閲忎細浜х敓鎭愭栫殑鍚戝唴涓囨湁寮曞姏锛岃繖涔熸槸澶槼鍙戠敓鏍歌仛鍙樼殑鏉′欢锛屽己澶х殑涓囨湁寮曞姏璁澶槼鏍蹇冧骇鐢熷墽鐑堥珮娓╁拰楂樺帇锛岃繖绉嶉珮娓╅珮鍘嬩細淇冧娇鏍歌仛鍙樼殑鍙戠敓锛屾牳...
  • 瀹囧畽鏄湡绌虹殑 涓轰粈涔堝お闃杩鍙互鐕冪儳涓嶆槸鏈夋哀姘旀墠鍙互
    绛旓細鎬荤殑鍙嶅簲鏄紝鍥涗釜姘鏍歌仛鍙涓涓涓唉鏍革紝鍚屾椂鏀惧嚭涓や釜姝g數瀛愩佷袱涓厜瀛愬拰涓や釜涓井瀛愩傚湪杩欎釜杩囩▼涓紝鍥涗釜姘㈡牳鐨勮川閲忎箣鍜屾瘮涓涓唉4鏍哥殑璐ㄩ噺閲嶇害鍗冨垎涔嬩竷銆傝繖鍗冨垎涔嬩竷鐨勮川閲忔寜鐓х埍鍥犳柉鍧︾殑E锛漨c^2杞寲鎴愪负鑳介噺锛屽氨鏄お闃鍙戝嚭鐨勫厜鍜岀儹浜嗐傚お闃冲氨鏄繖鏍鐕冪儳鐨勩傚お闃崇殑鐕冪儳涓嶉渶瑕佹哀銆
  • 鍚屾牱鏄牳鑱氬彉,涓轰綍姘㈠脊杩炴福閮戒笉鍓,瀹鑳界噧鐑100浜垮勾?
    绛旓細澶槼涔嬫墍浠ヨ兘澶熺噧鐑у緱杩欎箞涔咃紝鏄洜涓哄お闃崇殑鍐呴儴钑村惈闈炲父涓板瘜鐨勬阿鍘熸枡銆傝繖绉嶆阿鍘熸枡姝f槸鍙戠敓鏍歌仛鍙鐨勪富瑕佸師鏂欒屾阿锛屽唴閮ㄨ暣鍚殑姘㈠師鏂欏氨闈炲父鐨勫皯锛屽洜姝ゆ阿寮瑰湪鐖嗙偢鐨勪竴鐬棿锛屽畠灏变細鎶婃墍鏈夌殑鑳介噺缁欓噴鏀惧嚭鏉ワ紝鍥犳姘㈠脊涓殑姘㈠師鏂欎篃灏辫娑堣楀厜浜嗭紝鑰屽お闃冲唴閮ㄥ洜涓烘湁闈炲父闈炲父澶氱殑姘㈠師鏂欙紝鍥犳澶槼灏鍙互鐕冪儳寰楄繖涔堜箙...
  • 涓轰粈涔堝悓鏍锋槸鏍歌仛鍙樺弽搴,澶槼鍗翠笉浼氬儚姘㈠脊閭f牱鐬棿鐖嗙偢?
    绛旓細鎹瀛﹀瀵瑰お闃崇殑闀挎湡鐮旂┒鏉ョ湅锛屽お闃充箣鎵浠ヨ兘澶熸寔缁鐕冪儳鍑犲崄浜垮勾锛屾槸鍥犱负瀹冨唴閮ㄥ湪涓嶅仠鍦拌繘琛屾牳鑱氬彉鍙嶅簲銆傝屼汉绫荤爺鍙戠殑姘㈠脊涔熸槸鎸夌収杩欎釜鍘熺悊宸ヤ綔鐨勶紝浣嗘槸瀹冧竴鐐圭噧灏变細鐖嗙偢銆涓轰粈涔堝悓鏍锋槸杩涜鏍鑱氬彉鍙嶅簲锛屽お闃涓嶄細鍍忔阿寮归偅鏍风灛闂寸垎鐐稿憿锛熷湪涓婁釜涓栫邯涓夊崄骞翠唬鏈紝浜虹被棣栨鐮斿彂鍑烘牳姝﹀櫒銆傛牳姝﹀櫒浣滀负浜虹被鍘嗗彶涓婂▉鍔涙渶...
  • 扩展阅读:聚变核裂变哪个威力大 ... 太阳能是核裂变吗 ... 中国2035年攻克可控核聚变 ... 太阳系最危险的行星 ... 小型可控核聚变 ... 太阳多少年后会熄灭 ... 太阳的寿命只有6年了 ... 银河系的黑洞有多可怕 ... 太阳为什么没有核辐射 ...

    本站交流只代表网友个人观点,与本站立场无关
    欢迎反馈与建议,请联系电邮
    2024© 车视网