Какие реакции происходят на солнце: Что такое термоядерный синтез и почему его так сложно запустить?

Содержание

Термоядерные реакции, происходящие на солнце

https://ria.ru/20020118/54771.html

Термоядерные реакции, происходящие на солнце

Термоядерные реакции, происходящие на солнце — РИА Новости, 04.06.2008

Термоядерные реакции, происходящие на солнце

Вадим Прибытков, физик-теоретик, постоянный корреспондент Терры Инкогнита. Ученые прекрасно понимают, что термоядерные реакции, происходящие на Солнце, в целом… РИА Новости, 18.01.2002

2002-01-18T16:42

2008-06-04T19:55

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/54771.jpg?1212594947

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2002

РИА Новости

4.7

internet-group@rian. ru

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

общество

Общество

(Тер.Инк. N03-02, 18/01/2002)

Вадим Прибытков, физик-теоретик, постоянный корреспондент Терры Инкогнита.

Ученые прекрасно понимают, что термоядерные реакции, происходящие на Солнце, в целом заключаются в превращении водорода в гелий и в более тяжелые элементы. Но вот как совершаются эти превращения, абсолютной ясности нет, точнее, господствует полная неясность: отсутствует самое главное первоначальное звено. Поэтому придумана фантастическая реакция соединения двух протонов в дейтерий с выбросом позитрона и нейтрино. Однако такая реакция в действительности невозможна, потому что между протонами действуют мощные силы отталкивания.

—-Что же в действительности происходит на Солнце?

Первая реакция заключается в рождении дейтерия, образование которого происходит при высоком давлении в низкотемпературной плазме при близком соединении двух атомов водорода. В этом случае два водородных ядра на короткий период оказываются почти рядом, при этом они в состоянии совершить захват одного из орбитальных электронов, который и образует с одним из протонов нейтрон.

Аналогичная реакция может протекать и при других условиях, когда протон внедряется в атом водорода. В этом случае также происходит захват орбитального электрона (К-захват).

Наконец может быть и такая реакция, когда на какой-то короткий период сближаются два протона, их совместных сил хватает на то, чтобы захватить пролетающий электрон и образовать дейтерий. Все зависит от температуры плазмы или газа, в которых протекают эти реакции. При этом выделяется 1,4 Мэв энергии.

Дейтерий является основой для протекания последующего цикла реакций, когда два ядра дейтерия образуют тритий с выбросом протона, или гелий-3 с выбросом нейтрона. Обе реакции равновероятны и хорошо известны.

Далее следуют реакции соединения трития с дейтерием, трития с тритием, гелия-3 с дейтерием, гелия-3 с тритием, гелия-3 с гелием-3 с образованием гелия-4. При этом выделяется большее количество протонов и нейтронов. Нейтроны захватываются ядрами гелия-3 и всеми элементами, у которых имеются связки из дейтерия.

Эти реакции подтверждаются и тем, что из Солнца в составе солнечного ветра выбрасывается огромное количество протонов высоких энергий. Самым замечательным во всех этих реакциях является то, что в ходе их не образуется ни позитронов, ни нейтрино. При протекании всех реакций выделяется энергия.

—-В природе все происходит гораздо проще.

Далее из ядер дейтерия, трития, гелия-3, гелия-4 начинают формироваться более сложные элементы. При этом весь секрет заключается в том, что ядра гелия-4 не могут соединяться между собой непосредственно, потому что они взаимно отталкиваются. Их соединение происходит через связки из дейтерия и трития. Этот момент официальная наука также совершенно не учитывает и сваливает ядра гелия-4 в одну кучу, что невозможно.

Таким же фантастическим, как и официальный водородный цикл, является и так называемый углеродный цикл, придуманный Г.Бете в 1939 г., в ходе которого из четырех протонов образуется гелий-4 и, якобы, также выделяются позитроны и нейтрино.

В природе все происходит гораздо проще. Природа не придумывает, как теоретики, новые частицы, а пользуется лишь теми, которые у нее имеются. Как мы видим, образование элементов начинается с присоединения двумя протонами одного электрона (так называемый К-захват), в результате чего и получается дейтерий. К-захват является единственным методом создания нейтронов и широко практикуется и всеми остальными более сложными ядрами. Квантовая механика отрицает наличие электронов в ядре, но без электронов построить ядра невозможно.

Как протекают термоядерные реакции на Солнце? – SunPlanets.info

Известно, что тепло вырабатывается на Солнце вследствие ядерных реакций. В чем суть этих загадочных процессов?

Большая часть привычного нам вещества состоит из молекул и атомов, например, из атомов железа или кислорода. В ходе химических реакций атомы элементов перестраиваются в новые молекулы, но сами не меняются. Долгое время считалось, что получить из атомов одного элемента атомы другого элемента (скажем, из свинца золото) невозможно. Однако в конце XIX в. были открыты ядерные реакции, в ходе которых изменяются сами атомы.

На Солнце происходят термоядерные реакции. Основной из них является протон-протонный цикл. Его суть заключается в том, что из водорода получается гелий. Сначала два протона (а протон – это название ядра водорода) сливаются друг с другом и образуют дейтрон – ядро дейтерия, одного из изотопов водорода. Далее дейтрон сталкивается ещё с одним протоном, в результате возникает изотоп гелий-3. Наконец, два ядра гелия-3 также сливаются, что приводит к образованию гелия-4 и освобождению 2 протонов. Получается, что в ходе цикла этих реакций из 4 протонов получается 1 ядро гелия-4, при этом выделяется некоторое количество энергии.

На протон-протонный цикл приходится 98% энергии, выделяемой на Солнце. В ходе других реакций из гелия получается углерод, из углерода – неон и магний, из неона – аргон и кальций и т.д. Таким образом, в звезде «по цепочке» из водорода образуется огромное количество разнообразных элементов. Этот процесс называют звездным нуклеосинтезом. Изначально, после Большого взрыва, во Вселенной не было никаких других элементов, кроме водорода, гелия и небольшого количества лития. Именно благодаря звездному нуклеосинтезу мы живем в мире, где есть железо, золото, серебро, кислород и ещё порядка 100 элементов таблицы Менделеева.

Для термоядерных реакций нужны особые условия. Дело в том, что протоны обладают положительным зарядом, поэтому они отталкиваются друг от друга. Ядра водорода должны обладать огромной скоростью, чтобы они смогли столкнуться, несмотря на противодействие электростатических сил. Скорость же элементарных частиц тем выше, чем выше температура вещества и его плотность. В ядре температура достигает 15 млн °С, а давление составляет 340 млрд атмосфер. Этого как раз достаточно для термоядерных реакций. Во внешних же слоях Солнца термоядерные реакции не идут, хотя там тоже весьма жарко.

В ходе термоядерных реакций Солнце каждую секунду «сжигает» более 4 млн тонн водорода. Через 5 млрд лет он почти закончится, что приведет к резкому расширению Солнца и его последующему угасанию.

Список использованных источников

• https://spacegid.com/yadernyie-reaktsii-na-solntse.html
• https://beelead.com/solnca-termoyadernyx-reakcij/
• https://ru.wikipedia.org/wiki/Солнце

Пришелец Инопланетянович

Если не оставишь коммент, то я приду за тобой!!!

Оставить коммент

астространиц | Солнце и Фьюжн

«Солнце со всеми вращающимися вокруг него планетами и в зависимости от него еще может созреть
гроздь винограда, как будто ему больше нечего делать во Вселенной.» ~ Галилей

Масса: 1.989×1030 кг

Радиус: 695 000 км (экватор)

Средняя плотность: 1,410 г/см3

Период ротации: 25–36 дней

Скорость убегания: 618,02 км/сек

Яркость: 3,839 x 1026 Вт

Магнитуда (Vo): -26,8

Температура поверхности: 5780 К (средняя)

Возраст: 4,5 миллиарда лет

В ядре Солнца водород превращается в гелий. Этот
называется ядерным синтезом. Чтобы слиться в каждый атом гелия, требуется четыре атома водорода.
В процессе часть массы превращается в энергию.

Масса 4 атомов H: 4,03130 AMU
Масса 1 атома He: 4,00268 AMU
1 атомная единица массы (АМЕ) равна 1,67×10-27 кг.

Разница между массами 4 атомов H и 1 атома He составляет
0,02862 AMU, что составляет всего 0,71% от исходной массы. Эта небольшая часть массы
превращается в энергию.
Если 4 грамма (1/8 унции) H превратить в He,
в энергию превращается всего 2,8х10-3 грамма массы:

Сколько энергии генерируется при преобразовании такого крошечного количества массы?
Мы можем рассчитать, используя знаменитую формулу Эйнштейна.

E = mc2
E = (2,8×10-3 грамма) x c2
E = (2,8×10-6 кг) x (3×108 м/с) ²
Е = 2,6×1011 джоулей

Энергии достаточно, чтобы 60-ваттная лампочка светила более 100 лет!

Солнце имеет разные слои с разными свойствами,
эти слои состоят из материала, состоящего примерно из 75% водорода и 25% гелия по массе. Проще говоря, Солнце – это
большой газовый шар, достаточно горячий, чтобы светиться на каждом уровне. В самой внутренней части Солнца, называемой его ядром,
температура составляет около 15 миллионов кельвинов, плотность в 150 раз больше плотности воды, а давление более 200
в миллиард раз больше, чем атмосферное давление здесь, на Земле. Это тяжелое, душное место — место, где Солнце
энергия производится в процессе, известном как термоядерный синтез.

В то время как термоядерный синтез трудно воспроизвести на Земле, ядро Солнца и других звезд представляет собой идеальную среду
для этого. Здесь температуры достаточно высоки, чтобы ядра водорода столкнулись друг с другом и образовали ядра гелия.
высвобождение огромного количества энергии в различных формах. Энергия, произведенная в виде света, продолжает отражаться
вокруг Солнца, как будто Солнце полностью состоит из зеркал. Частица света может пройти более
30 000 лет, чтобы выбраться на поверхность и сбежать! Однако энергия в виде малых частиц, называемых нейтрино, может
путешествовать прямо от Солнца в Солнечную систему. Нейтринные обсерватории на Земле измеряют
постоянное мытье этих крошечных, быстро движущихся частиц.

Видимая визуальная величина Солнца составляет -26,8, что делает его видимым около 10 миллиардов (10 000 000 000)
раз ярче следующей по яркости звезды Сириуса.
Абсолютная величина Солнца, величина, которую оно имело бы на расстоянии 10 парсек или 32,6
световых лет, составляет +4,8.
Среди самых ярких звезд, которые мы можем увидеть невооруженным глазом,
есть только одна, альфа Центавра, сравнимая по абсолютной величине с Солнцем.
Большинство остальных по своей природе намного ярче.

Свету требуется около 500 секунд (8 1/3 минут), чтобы добраться от Солнца до Земли.

Среднее расстояние до
Земля от центра Солнца составляет около 149 000 000 км, или 93 000 000 миль;
расстояние, известное как астрономическая единица (AU).
В 1 световом году более 63 000 а.е. 1 а.е. примерно
0,000016 светового года. Ближайшая звезда, альфа Центавра, находится на расстоянии 4,3 световых года, или около 280 000 астрономических единиц.

Активность на поверхности Солнца, фото Брэда Сноудера.

СОЛНЦЕ

Далее: ЗВЕЗДЫ
Up: ЧАСТЬ 4 —
Предыдущий: СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

Теперь обратимся к Солнцу, объекту, доминирующему в Солнечной системе.
Солнце — ближайший пример звезды, поэтому с него можно хорошо познакомиться.
к нашей следующей теме, звезды.
Солнце содержит большую часть массы Солнечной системы. Это критично,
потому что только достаточно массивные объекты нагреваются достаточно
центры, в которых происходят ядерные реакции. Солнце стоит отдельно от
планет, потому что это единственный объект в Солнечной системе, в котором ядерные
идут реакции.
Что такое ядерная реакция?
- В экстремальных условиях возможно несколько атомов одного типа
  элемента для слияния вместе, чтобы сформировать другой элемент, или для одного
  атом распадается на несколько отдельных атомов других элементов. Эти
  известны как ядерные реакции, а два типа известны как слияние
  и реакций деления .
- Ядерные реакции могут высвободить большое количество энергии, потому что для
  в некоторых реакциях общая масса атомов продукта несколько меньше
  массы, чем общая масса атомов, вступивших в реакцию. В течение
  ядерной реакции эта лишняя масса превращается в энергию, где
  преобразованная сумма определяется по формуле:
  
  Е = мс ²
  
  где c — скорость света. Поскольку скорость света очень велика
  число, даже преобразование небольшого количества массы приводит к большому
  количество энергии.
  - Как правило, соединение двух маленьких атомов для получения большего
    атом выделяет энергию для атомов до массы атома железа, но
    соединить два больших атома на самом деле
    требует энергии. Слияние меньших атомов — это то, что
    производит энергию в звездах.
  - И наоборот, расщепление большого атома на два меньших
    атомы высвобождают энергию для атомов более массивных, чем железо, но требует
    энергии для расщепления более мелких атомов. деление больших
    атомы — это то, что производит энергию на атомных электростанциях.
  - Атомы с меньшей массой выделяют энергию в результате реакций синтеза, высшие
    Масса атомов высвобождает энергию в реакциях деления. Железо попадает в
    между двумя группами; отсутствие ядерной реакции с выделением железа
    энергия.
- Однако очень трудно добиться ядерных реакций. К
  понять почему, нам нужно знать, как атомы удерживаются вместе.
  - Внутри атома протоны и электроны обладают свойством, называемым
    электрический заряд. Электрический заряд может быть двух разных знаков:
    положительный и отрицательный. Протоны имеют положительный заряд, а электроны
    имеют отрицательный заряд. В природе существует фундаментальная сила, которая
    действует как сила притяжения между объектами с противоположным зарядом и
    силы отталкивания между телами с одинаковым зарядом. В атоме,
    электроны удерживаются на ядре этой электромагнитной силой.
  - Внутри ядра все протоны имеют положительный заряд. Они
    удается держаться вместе, несмотря на отталкивающую электромагнитную силу. Этот
    потому что есть еще одна фундаментальная сила, называемая сильной силой
    которые могут удерживать протоны и нейтроны вместе. Сила сильнее, чем
    отталкивающая электромагнитная сила между протонами, но только
    если два протона свести очень близко друг к другу .
  - Единственный способ получить протоны в разных атомах достаточно близко друг к другу
    другое, что сильная сила может преодолеть электромагнитную силу и позволить
    два ядра слипаются, если два атома сталкиваются друг с другом
    другой на высокой скорости. Поскольку скорость атомов связана с их
    температуре, это означает, что ядерные реакции могут происходить только в объектах
    которые очень горячий .
На Солнце ядерная реакция, которая происходит, называется протон-протонной
цикл, в котором четыре атома водорода объединяются в ряд реакций,
образуют один атом гелия; эта цепь реакций также производит энергию (в
форма гамма-лучей) и некоторые другие частицы, называемые нейтрино.
Эти реакции происходят только в центральных областях
Солнце, где жарче всего. Энергия генерируется в этом центральном регионе и
сохраняет тепло.
Энергия, вырабатываемая в центральных областях Солнца
постепенно прокладывает себе путь через Солнце. Во внутренних частях г.
Солнце, энергия выходит излучением, в то время как во внешних регионах она выходит
конвекцией. В конце концов, это доходит до
поверхности Солнца и, наконец, излучается в космос.
Энергия, которую мы получаем от Солнца, первоначально генерировалась ядерным
реакции в ядре Солнца.
- Конвекция отвечает за некоторые наблюдаемые особенности на
  Солнце, например
  грануляция
  (фильм о грануляции)
- Магнитные поля также важны для некоторых наблюдаемых особенностей.
  Солнца, например
  солнечные пятна.
  Солнце имеет 22-летний магнитный цикл, который влияет на число и
  расположение солнечных пятен, а также количество
  солнечная активность,
  которые могут повлиять на вещи, например, на радиосвязь на Земле.
Основная структура Солнца может быть охарактеризована несколькими
слои:
ядро, радиационная зона, конвективная зона, фотосфера, хромосфера и
корона, идущая изнутри наружу. Как ни странно, самая внешняя
слои Солнца, хромосфера и корона, горячее, чем
фотосфера. Вероятно, они нагреваются за счет процесса, связанного с
магнитное поле на Солнце.
Только потому, что внутренние части Солнца горячее,
Солнце не коллапсирует под собственной гравитацией. Атомы в центральной
регионы движутся быстрее, чем во внешних регионах, и, следовательно, они
толкайте наружу с большей силой, удерживая Солнце вверху. Сила, которую они
оказывать описывается давление ; внутреннее давление выше
чем внешнее давление, поэтому Солнце удерживается от гравитационного
крах.
Откуда мы знаем, что именно это происходит на Солнце?
- Мы знаем, что Солнечной системе не менее нескольких миллиардов лет.
  Ядерные реакции — единственный известный нам источник энергии, способный поддерживать
  производство энергии Солнцем в течение столь долгого времени.
- Мы можем исследовать внутреннюю структуру Солнца, изучая солнечных
  колебания (кино).
  Оказывается, Солнце постоянно вибрирует, в какой-то
  аналогичны вибрациям, возникающим на Земле из-за
  землетрясения. Точно так же мы использовали землетрясения для исследования внутренних
  структуры Земли, мы можем использовать эти солнечные колебания для исследования
  внутреннее строение Солнца. Мы находим, что наблюдаемая структура близко
  соответствует нашей модели, которая имеет ядерную реакцию в ядре Солнца.
- Ядерные реакции производят, помимо энергии, особый вид
  частица, называемая нейтрино. Хотя это сложно, но возможно обнаружить нейтрино
  возникающие в результате ядерных реакций, происходящих в ядре Солнца, и
  это решительно поддерживает идею получения энергии в результате ядерных реакций.
  В частности, наблюдаемое число нейтрино немного
  отличается от предсказания нашей модели; какое-то время люди
  Интересно, указывает ли это на то, что у нас есть несколько деталей в солнечном свете?
  модель неверна, но недавно было обнаружено, что на самом деле модель
  очень хорошо, но у нейтрино были некоторые свойства, которые мы
  не правильно понял!
Что предсказывает наша модель эволюции Солнца?
- Мы ожидаем, что Солнце со временем изменится, потому что в какой-то момент
  весь водород в ядре Солнца превратится в гелий, поэтому
  для ядерных реакций не останется. Водород в самом
  центр иссякает первым, оставляя гелиевое ядро с оболочкой ядерных реакций
  вокруг него. На этом этапе эволюции Солнца силы давления
  изменятся, и внешние области Солнца станут очень большими.
- Когда водород закончится, не будет ничего, что могло бы удерживать
  центр Солнца горячее, чем снаружи, поэтому давления не будет
  что уравновешивает гравитацию. Следовательно, центральные районы
  Солнце начнет сокращаться.
- По мере того, как ядро Солнца сжимается, центральные области нагреваются
  вверх. В конце концов он станет достаточно горячим для еще одной ядерной реакции
  начать. Эта реакция превращает три атома гелия в один атом углерода.
  атом. Эта ядерная реакция поддерживает более высокую температуру в центре, поэтому Солнце
  некоторое время стабилизируется.
- В конце концов, весь гелий в ядре Солнца превращается в
  углерод. Опять же, ядро Солнца сожмется, потому что ничто не уравновешивается.
  внутреннюю гравитационную силу.
- По мере того, как ядро Солнца становится все более и более плотным, материал ядра
  в конечном итоге изменяет состояние в своего рода материю, называемую вырожденной материей.
  Вырожденная материя обладает тем свойством, что она оказывает внешнее давление
  даже если энергия не вырабатывается.