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每秒爆炸910億顆氫彈!50億年後,太陽将迎來何種結局?

作者:華仔

導語

“太陽每秒爆炸910億顆氫彈!”

這句描述讓我們不禁想象,如果太陽真的擁有這種能力,在地球上,将會發生怎樣的情景?

不過如今科技發達,這個數字并不是“瞎編”的,而是實實在在的存在。

那麼這910億顆氫彈是如何形成的,太陽又是如何發揮這股“威力”的,随着時間的過去,又會變成什麼樣?

一、核聚變,氫彈是如何形成的?

“核聚變”是指輕核粒子在高溫、高壓情況下碰撞後,粒子内的互斥力被克服,進而産生核反應,有的時候還會産生更輕的核粒子和能量。

核聚變是一種核反應,也是目前人類利用的主要核能源,主要釋放中微子、高能光子、中子和高能粒子等。

然而氫彈主要是利用氘元素和氚元素核聚變反應所釋放的能量,但是這些原料元素從何而來呢?

其實,氘元素和氚元素都是氫元素的同位素,即氫的同質異能體。

科學家通過實驗發現,氫氘化物在電解反應中,通過氘元素電離,可得到氘氣和氫氣。

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而在這個過程中,随着時間推移,氫同位素核與氫核具有一定融合幾率,進而産生放熱反應。

氘氫氣作為另一種同位素的氫同位素原料,也是氚元素的産生方式,通過實驗研究來看,這兩種同位素的産生方式多種多樣。

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然而太陽能源的來源與核聚變的能量是一樣的,太陽能源來自氫彈原子核聚變,就是将氫原子核進行反應進而最終産生氦氣和釋放能量的過程。

太陽周圍的空間,氣體溫度約為6000°,這個溫度差不多相當于1000萬大氫彈爆炸的威力,但同樣也不及數一數太陽在每秒能夠爆發的910億顆氫彈。

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核聚變反應是一種有序的反應,需要一定的條件,例如足夠高的溫度和壓強,這也是在日常生活中,想通過設定自行爆炸氫彈的難點。

在太陽中,核聚變是源源不斷持續進行的,從一顆氫原子核變成氦的過程中,不是簡簡單單的一個反應,而是包含六個分支反應。

這個反應依次進行,從四個氫原子核轉化最終産生一個氦原子核的同時,會伴随着3個中微子、4個正電子和一定的能量。

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二、910億枚氫彈,能威脅地球嗎?

然而太陽每秒910億顆氫彈爆炸,上面得出的結果并不是太陽氫核聚變總能量的結果,而是在聚變能量中,有約0.7%的能量以光的形式從表面釋放出來。

這4.1*10^26瓦特的光能力,如果全部能夠掠過地球,就相當于在地球上,每平方米能夠獲得1.4千瓦的太陽能。

然而在學校裡,一台教室的燈照強度大約為300流明,而一盞100瓦的電燈泡大約能夠照明20平方米。

是以如果把這4.1*10^26瓦特的光能力平均配置設定,也就是如果太陽的能量能夠均勻到達地球表面,那麼每平方米地表面上,就會有一千多盞100瓦的燈照亮,這是非常可觀的光照亮強度。

但是所謂“能夠均勻到地球的地表”這是一句大假話,因為太陽周圍并沒有一層金屬包裹和漏鬥,是以太陽釋放的光照會變弱,但是卻有一般來一般速度向外遠離天體,也就是說那一部分照到地球的光比這還要更小。

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據科學家在實驗中得出的資料,大約有1370瓦特的太陽能照射到每平方米的地表,所是很大的資料,但仍然不能威脅生命,畢竟光照不是一種傷害性的能量。

那麼拿這個值進行一個粗略的計算,如果一年過後,這樣的能量敞開着不斷向地表照射,那我們還會有多少能量呢?

這個數值是1.110^32焦耳,也就是說,這是個大數值,但其實也無兇兆,如果我們把這個數值與人類發明核彈爆炸的能量進行對比,這個結果根本算不上什麼,也遠沒有那大。

根據1910年的約瑟夫玻恩最早對核聚變反應進行的估算,以每千克氫等于2.56410^17焦爾計算,地球上所能夠獲得的氫元素總能量大約為2.3*10^32焦爾。

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那麼這個數值對應的結果,就是人類可以在未來利用能量根據現今科技水準發展,依照Wp =1.9610^14焦爾/千克,計算出來的氫彈總威力大概是9.710^17千噸級的TNT,是一個可觀的威力,但是仍然不足以對地球生命造成威脅。

而且這個計算是将氫彈的威力同時爆炸放在一個固定地點來看,這樣計算出來的威力才會相對來說更大一點,如果适用于攻擊性武器的小型氫彈,其電池威力可能低于上面的數值。

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三、巨大品質,氫彈和太陽的形成。

但是太陽能在數十億年之内釋放出巨大的能量,有着怎樣巨大的能量源驅動着它?

想要知道這個問題,就需要從核聚變能量的來源說起,太陽也是一個巨大的氫彈,擁有至少2000多億個氫核爆炸數十億年。

衆所周知,太陽和氫彈一樣,也有着巨大的引力,隻不過太陽的引力是有着巨大的品質而來。

太陽作為太陽系中最大的天體,在太陽系中品質占有很大一部分,太陽的品質占有太陽系中總品質的99.86%。

然而太陽的品質巨大,它所擁有的品質巨大引力,是要将太陽品質内的所有分子原子等質點吸引在太陽中心,進而形成密密麻麻的原子束的核聚變産生原空間能量。

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然而這其中也有一些反向的力,就是輻射壓,輻射壓是指由于光子的動量作用在大氣的原子和分子上,進而使物體在光照射下産生一個向外的壓強。

如果這個向外的壓強和向内的引力之間平衡,那麼這就是一個平衡的狀态,然而這個平衡是由于太陽内部的壓強所緻。

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輻射壓将會使太陽内部的分子原子産生短程壓力,但是對于遠處的分子原子來說,由于能量的耗盡,将不會産生壓力。

而向内的引力就是重力,重力會使兩個分子原子之間有一定的引力作用,由于太陽内部的壓強,兩個原子十分接近,但是如果在很遠的話,由于太陽内部的重力較小,這兩個原子之間的中心引力就會很小。

并且兩個氫原子核之間是正電與正電互相排斥,在距離很近的時候,太陽内部的溫度很高,可以使分子原子進行碰撞,進而将原子強制粘連在一起進行核反應,這就是核聚變産生的過程。

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引力和輻射壓是平衡的,當兩者的壓強相等時,太陽的質點就處于平衡狀态,這就是太陽如何在重力和輻射壓之間維持穩定的原理。

然而太陽自從形成以來,已經持續了46億年,這還是離陽的形成剛過去的時間。

對于太陽能源的消耗和演化過程,是需要占用時間的,經過計算,太陽預計還需要50億年才能繼續發展下去,進而将太陽能源的能量消耗殆盡為止,進入更深的階段。

50億年後,太陽的所有核能源被耗盡,太陽将會變成一個外層溫度為3000°的白矮星,并逐漸冷卻為黑矮星。

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結語

然而在太陽逐漸變冷變暗的過程中,将會迎來十億年級别的時間。

接下要,太陽的演化過程将會進入一個新的時代,但是這個階段和時間還沒有被科學家所所知。

但是為了盡可能的探查太陽的未來,科學家們将會一如既往的在這條未知的道路上探索前行。

其實宇宙中并不隻是存在太陽和白矮星和黑洞等更強大的能源,例如反物質等,這就是在太陽能源的能量上,還有更強大的存在。

相較于人們在太陽能源的探索中,研制出更為強大的核武器,更有威力的能源,而在影視作品或者文學作品中,将太陽的能源和核武器聯系在一起。

其實這就是純屬編造,人們在研究氫彈和太陽的能源的時候,發現太陽擁有強大的能量,就将它與氫彈一一對照,但是這隻是一個應用,太陽的能源可以應用在更多的地方,例如人們日常生活中的太陽能。

是以在使用太陽能的過程中,我們可以将太陽的能量更好的利用,進而不斷維持人類生活的正常程序。

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