恒星的核反应链:从氢到铁的元素炼造过程,都经历了什么?

恒星诞生于巨大气体云的坍缩,当氢气在引力作用下压缩并升温至数百万摄氏度时,核聚变便悄然开始。恒星一生的核反应链,正是从氢转变为氦的过程拉开序幕。在这个阶段,四个氢原子核(质子)经过一系列反应合成一个氦核,同时释放出大量能量,这就是恒星持续发光发热的“秘密”。对于恒星来说,这只是核聚变的第一步,然而...

回顾:若太阳熄灭,人类多久能感知到?8分钟后?整个过程需要10000年

现如今的太阳是一颗黄矮星,并且已经演化到最稳定的中年期主序星阶段,这个阶段太阳的核聚变主要是将氢聚变变成氦。如今,随着太阳光热的向外散发,太阳内部正在缓慢地收缩,在收缩过程中,其核心部分密度增加,压力也会升高,使得氢燃烧聚变的速度更为剧烈,太阳的温度也会持续增强,地球的温度也会随之升高。不过这个加热的...

突破科技壁垒:中国可控核聚变迈向商业化,预计2035年成真

这样，氢原子之间的距离缩小，且温度高，剧烈的碰撞可能导致一部分氢原子聚变成氦原子，并释放出能量。但要提高聚变效率，还需要增加氢原子的密度，即浓度。这样，氢原子的数量更多，空间更拥挤，结合高温，聚变的效率就会大大提升。这就是实现可控核聚变所需的三个条件：高温、高压、高浓度。高压和高浓度相对容易实现...

氢原子聚变能量诞生,原恒星主序星等四个阶段,恒星正影响宇宙?

主序星阶段是恒星生命周期中最长的阶段,在这个阶段恒星内部的氢原子继续聚变,产生能量并维持恒星的稳定状态。主序星的亮度和大小主要取决于其质量。质量越大的主序星,亮度越高,体积也越大。红巨星阶段是恒星生命周期中的一个重要阶段,在这个阶段恒星内部的氢原子已经基本耗尽,取而代之的是氦原子。由于内部压力减小...

粒子不能毁灭,意味着人身体里的每个原子都和宇宙的年龄一样大?

这些原子在引力的作用下聚集成为云团,云团在进一步的压缩和加热下点燃了核聚变,形成了第一代的恒星。这些恒星在内部不断地将氢核聚变成为氦,释放出巨大的能量,维持了恒星的稳定。当恒星的氢耗尽后,恒星会将氦核聚变成为更重的元素,比如碳、氮、氧等,直到铁。这个过程被称为恒星核聚变,它是宇宙中重元素的主要...

核聚变发电的梦想与现实

1920年,英国物理学家爱丁顿提出重要猜想:太阳的能量来自氢原子核到氦原子核的聚变过程(www.e993.com)2024年11月22日。1928年,美国核物理学家伽莫夫揭示了聚变反应中的库仑势垒隧穿效应,即两个原子核要接近至可以进行核聚变所需要克服的静电能量壁垒。1年后,物理学家阿特金森和奥特麦斯从理论上计算了氢原子聚变成氦原子的反应条件。计算结果表明,...

超强磁铁重约 10 吨,让商业核聚变成为可能

聚变的原理非常简单,且易于理解。两个氢原子,加上足够的热量和压力,便可以融合在一起聚变成氦原子。在这个过程中,部分氢物质转化为热量,这个热量可以用来发电。但是,其中的挑战就在于,在地球上启动核聚变,你需要将氢同位素加热到数亿度的高温,使它们获得足够的能量,分解成为等离子体。一直以来,控制高能等离子体是一...

涨知识|为何核聚变总在“五十年后”?美国聚变点火有何弦外之音?

如何克服?高温高压。比如太阳,巨大的质量使其内部形成高达2000亿个大气压的超高压力,再加1500万度的温度,可以把氢原子聚变成为氦原子。如何把需要这种极端条件的核聚变反应复刻到地球上实现并为人类所用,常被形象地称为“人造太阳”。技术上而言,其实人类很早就在地球上实现了核聚变,那就是氢弹。

十大变革科技|科技沿革:可控核聚变发展历程

变为氦原子的可能性阿特金森(Atkinson)和奥特麦斯(Houtermans)从理论上计算了氢原子聚变成氦原子的反应条件。计算结果表明,轻原子的聚变反应需要在几千万度高温下进行。这一成果为之后的热核聚变研究指明了发展方向。1934首个人工核聚变反应的实现澳大利亚物理学家奥利芬特(Oliphant)用氢的同位素氘(D)轰击氘,生成...

突破燃料密度极限 核聚变基本定律修订

核聚变是未来最有希望的能源之一,涉及两个原子核合并成一个释放出巨大的能量,太阳的热量正源自氢原子核聚变成更重的氦原子。国际热核聚变实验反应堆(ITER)旨在复制太阳的聚变过程,创造出高温等离子体,为聚变提供合适的环境,最终产生能量。等离子体是类似于气体的物质的电离态,由带正电荷的原子核和带负电荷的电子组...