在恒星的核心,高温高压的环境下,氢元素聚变生成氦元素,并释放出巨大的能量。这些能量不仅维持着恒星的光辉,也为元素的进一步演变提供了动力。随后,氦元素在极端条件下继续聚变,生成了碳和氧等更重的元素。这一连串的核反应,就像是宇宙中不断进行的化学反应链,一个环节紧扣着下一个环节。碳元素也不甘示弱,其聚变过程可以
像太阳这样质量处于中等水平的恒星,当核心的氢元素耗尽后,恒星会发生引力坍缩,导致核心温度和压力进一步升高,从而触发氦元素的核聚变。氦聚变成碳和氧等更重的元素,这个过程中,恒星的外层物质会逐渐膨胀,形成红巨星。但太阳的质量不足以使核聚变持续到铁元素阶段。质量较大的恒星,通常达到太阳质量的 3 倍以上...
由于铁元素的比结合能极高,因此轻于铁的元素在核聚变过程中会释放能量。虽然理论上重于铁的元素也可进行核聚变,但这个过程不释放反而吸收巨大能量,一般的恒星无法提供这样的条件。因此,尽管理论上重元素的核聚变是可能的,但由于这一过程需要吸收能量而非释放能量,使得这类“恒星”不再符合传统定义。而当核聚变...
在核聚变的过程中,铁元素构成了一个分水岭。过了这个阶段,聚变反应不再释放能量,反而需要吸收能量来继续进行。具体来说,当恒星内部的核聚变进程达到铁(确切地说,是镍-62,但镍最终会转化为铁),由于无法再释放能量,恒星的内部平衡遭遇破坏,核聚变便无法持续。为何在铁之后的核聚变过程中需要吸收能量呢?这...
重元素核聚变提供了宇宙中行星、星系和微小天体的能源,氢和氦通过聚变反应产生了恒星中的元素重元素,如碳、氮、氧,以及其他任何可以在地球上发现的元素。它们都有一个共同点,就是它们都发生了核聚变反应,而这种反应将质量转换为能量,这就是宇宙里核聚变的重要性。 在重元素核聚变的过程中,受激素和原子经历反应,...
当恒星聚变到铁元素之后,核聚变戛然而止,没有了核聚变产生的巨大外推力,自身的引力占据了绝对上风,在引力作用下,于是恒星物质开始疯狂向内坍缩,不断猛烈撞击恒星内核,在撞击过程中产生了超乎想象的能量,这种能量足以引发铁元素继续聚变成更重的元素,比如说我们平时看到的金银等重金属元素。由于恒星物质撞击内核...
不过以上问题还不是最重要的---对于重元素聚变所需的高温高密度来说,其热辐射损失会达到天文级别:根据斯特藩-玻尔兹曼定律,物体表面单位面积的辐射功率仅与温度相关,且和温度的4次方成正比,由此可以立即得出,当温度处于碳燃烧所需的8亿K时,等离子体的半径只需达到3.9厘米,其辐射损失功率就会与整个太阳相等;若温度升...
(4)至于质量庞大的恒星(例如约10倍太阳质量),它们能持续聚变至铁元素,而后聚变过程便告一段落,因为铁拥有最高的结合能。要将铁-56的原子转变为更重的元素,必须继续将质子添加进铁原子中。强力将质子和中子紧紧束缚在原子核中,但强力仅在极短的距离内起作用。尽管强力强度是库仑力的百倍,但库仑力是长程...
如此巨大的能量足以使铁元素继续聚变,形成金银铂等重金属元素。其次,中子星碰撞。恒星死亡后通常会留下一个致密的内核,如太阳死亡后会留下一个白矮星。如果内核质量约为1.44倍太阳质量,它在引力作用下会坍缩成中子星;而内核质量约3倍太阳质量时,则会坍缩成黑洞。中子星是仅次于黑洞的高能天体,它们通常成对...
《流浪地球》中用石头当燃料作为重元素聚变的燃料,是一种非常高效的利用方式,其耗费的石头燃料相当于把地球的地壳挖低了40米,由此可见,想要发动这上万个行星聚变发动机需要的燃料是庞大的,只有利用地球本身就存在的庞大数量的石头才能够满足。 当然,重元素核聚变,利用石头当燃料来实现核聚变反应,对于人类目前的科技水...