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每秒爆炸910亿颗氢弹!50亿年后,太阳将迎来何种结局?

作者:华仔

导语

“太阳每秒爆炸910亿颗氢弹!”

这句描述让我们不禁想象,如果太阳真的拥有这种能力,在地球上,将会发生怎样的情景?

不过如今科技发达,这个数字并不是“瞎编”的,而是实实在在的存在。

那么这910亿颗氢弹是如何形成的,太阳又是如何发挥这股“威力”的,随着时间的过去,又会变成什么样?

一、核聚变,氢弹是如何形成的?

“核聚变”是指轻核粒子在高温、高压情况下碰撞后,粒子内的互斥力被克服,进而产生核反应,有的时候还会产生更轻的核粒子和能量。

核聚变是一种核反应,也是目前人类利用的主要核能源,主要释放中微子、高能光子、中子和高能粒子等。

然而氢弹主要是利用氘元素和氚元素核聚变反应所释放的能量,但是这些原料元素从何而来呢?

其实,氘元素和氚元素都是氢元素的同位素,即氢的同质异能体。

科学家通过实验发现,氢氘化物在电解反应中,通过氘元素电离,可得到氘气和氢气。

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而在这个过程中,随着时间推移,氢同位素核与氢核具有一定融合几率,从而产生放热反应。

氘氢气作为另一种同位素的氢同位素原料,也是氚元素的产生方式,通过实验研究来看,这两种同位素的产生方式多种多样。

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然而太阳能源的来源与核聚变的能量是一样的,太阳能源来自氢弹原子核聚变,就是将氢原子核进行反应从而最终产生氦气和释放能量的过程。

太阳周围的空间,气体温度约为6000°,这个温度差不多相当于1000万大氢弹爆炸的威力,但同样也不及数一数太阳在每秒能够爆发的910亿颗氢弹。

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核聚变反应是一种有序的反应,需要一定的条件,例如足够高的温度和压强,这也是在日常生活中,想通过设置自行爆炸氢弹的难点。

在太阳中,核聚变是源源不断持续进行的,从一颗氢原子核变成氦的过程中,不是简简单单的一个反应,而是包含六个分支反应。

这个反应依次进行,从四个氢原子核转化最终产生一个氦原子核的同时,会伴随着3个中微子、4个正电子和一定的能量。

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二、910亿枚氢弹,能威胁地球吗?

然而太阳每秒910亿颗氢弹爆炸,上面得出的结果并不是太阳氢核聚变总能量的结果,而是在聚变能量中,有约0.7%的能量以光的形式从表面释放出来。

这4.1*10^26瓦特的光能力,如果全部能够掠过地球,就相当于在地球上,每平方米能够获得1.4千瓦的太阳能。

然而在学校里,一台教室的灯照强度大约为300流明,而一盏100瓦的电灯泡大约能够照明20平方米。

所以如果把这4.1*10^26瓦特的光能力平均分配,也就是如果太阳的能量能够均匀到达地球表面,那么每平方米地表面上,就会有一千多盏100瓦的灯照亮,这是非常可观的光照亮强度。

但是所谓“能够均匀到地球的地表”这是一句大假话,因为太阳周围并没有一层金属包裹和漏斗,所以太阳释放的光照会变弱,但是却有一般来一般速度向外远离天体,也就是说那一部分照到地球的光比这还要更小。

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据科学家在实验中得出的数据,大约有1370瓦特的太阳能照射到每平方米的地表,所是很大的数据,但仍然不能威胁生命,毕竟光照不是一种伤害性的能量。

那么拿这个值进行一个粗略的计算,如果一年过后,这样的能量敞开着不断向地表照射,那我们还会有多少能量呢?

这个数值是1.110^32焦耳,也就是说,这是个大数值,但其实也无凶兆,如果我们把这个数值与人类发明核弹爆炸的能量进行对比,这个结果根本算不上什么,也远没有那大。

根据1910年的约瑟夫玻恩最早对核聚变反应进行的估算,以每千克氢等于2.56410^17焦尔计算,地球上所能够获得的氢元素总能量大约为2.3*10^32焦尔。

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那么这个数值对应的结果,就是人类可以在未来利用能量根据现今科技水平发展,依照Wp =1.9610^14焦尔/千克,计算出来的氢弹总威力大概是9.710^17千吨级的TNT,是一个可观的威力,但是仍然不足以对地球生命造成威胁。

而且这个计算是将氢弹的威力同时爆炸放在一个固定地点来看,这样计算出来的威力才会相对来说更大一点,如果适用于攻击性武器的小型氢弹,其电池威力可能低于上面的数值。

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三、巨大质量,氢弹和太阳的形成。

但是太阳能在数十亿年之内释放出巨大的能量,有着怎样巨大的能量源驱动着它?

想要知道这个问题,就需要从核聚变能量的来源说起,太阳也是一个巨大的氢弹,拥有至少2000多亿个氢核爆炸数十亿年。

众所周知,太阳和氢弹一样,也有着巨大的引力,只不过太阳的引力是有着巨大的质量而来。

太阳作为太阳系中最大的天体,在太阳系中质量占有很大一部分,太阳的质量占有太阳系中总质量的99.86%。

然而太阳的质量巨大,它所拥有的质量巨大引力,是要将太阳质量内的所有分子原子等质点吸引在太阳中心,从而形成密密麻麻的原子束的核聚变产生原空间能量。

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然而这其中也有一些反向的力,就是辐射压,辐射压是指由于光子的动量作用在大气的原子和分子上,从而使物体在光照射下产生一个向外的压强。

如果这个向外的压强和向内的引力之间平衡,那么这就是一个平衡的状态,然而这个平衡是由于太阳内部的压强所致。

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辐射压将会使太阳内部的分子原子产生短程压力,但是对于远处的分子原子来说,由于能量的耗尽,将不会产生压力。

而向内的引力就是重力,重力会使两个分子原子之间有一定的引力作用,由于太阳内部的压强,两个原子十分接近,但是如果在很远的话,由于太阳内部的重力较小,这两个原子之间的中心引力就会很小。

并且两个氢原子核之间是正电与正电相互排斥,在距离很近的时候,太阳内部的温度很高,可以使分子原子进行碰撞,从而将原子强制粘连在一起进行核反应,这就是核聚变产生的过程。

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引力和辐射压是平衡的,当两者的压强相等时,太阳的质点就处于平衡状态,这就是太阳如何在重力和辐射压之间维持稳定的原理。

然而太阳自从形成以来,已经持续了46亿年,这还是离阳的形成刚过去的时间。

对于太阳能源的消耗和演化过程,是需要占用时间的,经过计算,太阳预计还需要50亿年才能继续发展下去,从而将太阳能源的能量消耗殆尽为止,进入更深的阶段。

50亿年后,太阳的所有核能源被耗尽,太阳将会变成一个外层温度为3000°的白矮星,并逐渐冷却为黑矮星。

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结语

然而在太阳逐渐变冷变暗的过程中,将会迎来十亿年级别的时间。

接下要,太阳的演化过程将会进入一个新的时代,但是这个阶段和时间还没有被科学家所所知。

但是为了尽可能的探查太阳的未来,科学家们将会一如既往的在这条未知的道路上探索前行。

其实宇宙中并不只是存在太阳和白矮星和黑洞等更强大的能源,例如反物质等,这就是在太阳能源的能量上,还有更强大的存在。

相较于人们在太阳能源的探索中,研制出更为强大的核武器,更有威力的能源,而在影视作品或者文学作品中,将太阳的能源和核武器联系在一起。

其实这就是纯属编造,人们在研究氢弹和太阳的能源的时候,发现太阳拥有强大的能量,就将它与氢弹一一对照,但是这只是一个应用,太阳的能源可以应用在更多的地方,例如人们日常生活中的太阳能。

所以在使用太阳能的过程中,我们可以将太阳的能量更好的利用,从而不断维持人类生活的正常进程。

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