据科学家对太阳的长期研究来看,太阳之所以能够持续燃烧几十亿年,是因为它内部在不停地进行核聚变反应。而人类研发的氢弹也是按照这个原理工作的,但是它一点燃就会爆炸。为什么同样是进行核聚变反应,太阳不会像氢弹那样瞬间爆炸呢?
在上个世纪三十年代末,人类首次研发出核武器。核武器作为人类历史上威力最大的武器,往往能够改变战争的局势。核武器之所以具有如此强大的威力,是因为它内部进行的核裂变或者核聚变反应能够在瞬间释放出巨大的能量,这股能量是目前为止人类所能创造的最大能量。常见的核武器有氢弹、氦弹等,其中氢弹的工作原理和太阳内部的工作原理是相似的,都是通过进行核聚变反应来实现能量的释放。既然如此,为什么太阳不会像氢弹那样在点燃核燃料的瞬间就爆炸呢?
太阳作为太阳系中唯一的一颗主恒星,据科学家们的研究它大约已经度过了45.7亿个年头。在这漫长的岁月中它每一天都在不停地燃烧自己,照亮整个太阳系。太阳之所以能够做到这一点,全靠它内部充足的核燃料和核聚变反应。据科学家估计,太阳目前处于中年阶段,它应该还能继续燃烧100亿年。也就是说在过去的45.7亿年中太阳都在不断地进行核聚变反应,但并没有像氢弹那样一点燃就爆炸。
如果未来有一天人类得到了这个问题的答案,那么距离实现可控核聚变就不远了。也有观点认为,太阳之所以能够很稳定地掌控自己内部的核聚变反应,是因为太阳具有高达3000亿个大气压。核聚变反应又和大气压有什么关系呢?由于太阳拥有巨大的质量,从而产生了如巨大的大气压。它就像一张强有力的膜一样将太阳包裹住,从而让太阳持续燃烧这么多年也不至于爆炸。从科学家目前对太阳的观测看来,它除了相隔一定的周期后会发生太阳活动之外,基本没有其他大的变故。所以在这一方面我们不必太过担心,因为有天文学家在密切关注太空中的情况,如果有什么异常的消息一般都会公布出来。不过人类不仅在大自然面前是弱小的,在宇宙面前也是相当渺小的,只要有一颗比较大规模的小行星撞击地球,估计一大片区域的生物都要遭殃。
为什么同样是核聚变反应,太阳却不会像氢弹那样瞬间爆炸?
这个问题,可以从两方面来看。
第一、两者核聚变反应的大环境不同
核聚变需要的外界条件是非常苛刻的,单单是温度就要达到几百万摄氏度,在地球上氢弹爆炸也需要通过核裂变来达到核聚变的条件。而当核弹爆炸会,这个能量就会一下子散出来了,温度也一下子降了下来。温度一降下来后,核聚变就停了,所以氢弹爆炸后就已经达不到核聚变的条件了。
而太阳则不同,太阳的内核是超高温和超高压,可以让核聚变持续不断地进行。
第二、氢弹的反应材料被弹飞了
氢弹也没瞬间爆完,其实参加聚变反应的也是很小的一部分,其他的被炸飞了。太阳也一样,聚变反应后,仅有少部分参加反应,大部分会被推开,然后在强大的引力作用下重新聚集,再次反应,就是爆炸~推开~聚集~爆炸……然后达到平衡,持续的聚变反应,就是现在的太阳。聚变反应的核心是温度和压力,只有强大的引力能做到,所以只有质量达到一定的节点,才能引发聚变反应。氢弹用核爆达到这个温度和压力,但也只是一瞬间,爆炸过后剩余的氢被推开,不能再次参加聚变反应。
人类的可控核聚变
其实在探索了氢弹的爆发以后,科学家们一直都有对可控核聚变进行试验,希望有朝一日人类可以控制聚变的时间,让其发出持久的能量。如果研究成功,人工太阳的出现将不会再是天荒夜谈,子虚乌有。
在各国的研究中,中国就取得了很大的成就,成功地让核聚变的时间延续到了101秒并创造了世界纪录。或者未来的某一天,中国上空将升起一颗人造太阳。
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