恆星產生聚變的原因是,恆星為何會發生核聚變反應?

2022-05-21 11:46:39 字數 5054 閱讀 8301

1樓:生蝶杞珍

恆星是指靠聚變產生的能量能自身能放熱發光的星體。每顆恆星有孕育到誕生,再從成長到成熟,最後到衰老、死亡的整個過程。恆星一生的大部分時間,都因為核心的聚變而發光。

聚變所釋放出的能量,從內部傳輸到表面,然後輻射至外太空。幾乎所有比氫和氦更重的元素都是在恆星的聚變過程中產生的。

赫羅圖(見下圖)描述了許多恆星的溫度對光度關係,揭示了恆星演化的重要規律。任何物體都有萬有引力,而物體內部的熱運動會產生一種向外排斥的壓力。如果星體內部的壓力不足以與引力抗衡,就要收縮;反之,就要膨脹。

當引力大於壓力時,星際雲區域性小雲團收縮形成恆星;中年恆星引力與壓力平衡,就保持穩定,老年恆星引力小於壓力,就發生膨脹或爆發而留下星核,並在引力作用下調縮。質量越大的恆星壽命越短暫,主要是因為質量越大的恆星核心的壓力也越高,造成燃燒氫的速度也越快。許多大質量的恆星平均只有一百萬年的壽命,但質量最輕的恆星(紅矮星)以很慢的速率燃燒它們的燃料,壽命至少有一兆年。

2樓:章佳全黎汝

你好!我定性的和你講一講原因吧

核聚變實際上,是原子核與原子核之間相互碰撞發生的反應,兩個較小的原子核聚變成大的原子核,

但是,我們知道

原子核都是帶正電的

,因此,

想將兩個原子核靠在一起反應,必須要克服原子核之間的電磁斥力,而恆星是乙個巨大的物體,它的質量較大,

它有著較強的引力

,它的引力足以使原子核克服它們之間的電磁力而將它們牢牢的束縛在一起。

此外,光是束縛在一起還是不夠的,它們還必須有足夠的溫度,才會發生劇烈的碰撞,才可能產生核聚變。

這同樣由於恆星巨大的引力,

在恆星最初形成時

它是將宇宙中

的氣體和塵埃一點一點的吸引過來的時候

,那麼最後吸引到恆星上的時候,這些塵埃會相互擠壓和碰撞,這樣,就會將原有的機械能不斷的轉化為內能,也就是給聚變提供了足夠的溫度條

件。實際上,簡單講

恆星就是用引力來約束電磁力,使原子核聚變。

3樓:巧金蘭嵇嫣

恆星上有很多的氫原子

一直在氫核聚變

釋放能量

就如太陽

恆星為何會發生核聚變反應?

4樓:匿名使用者

恆星內部發生核聚變是恆星正式形成的時刻。

產生恆星的基本條件是氫氣、引力和漫長的時間。

起初,星雲中的一小塊氫氣受熱後開始公升溫,進而引起星雲中的其他物質開始發熱、公升溫並發光。塵埃和氣體在萬有引力的作用下開始聚集,形成巨大的漩渦。在聚集並壓縮體積的過程中,由於外界對其做功,根據熱力學第一定律,被壓縮的氣體溫度會公升高。

經過數十萬年,星雲的密度會不斷增大,並會形成盤狀漩渦,直徑超過太陽系。而位於中心的氣體,在重力的不斷擠壓下,形成具有超高密度和溫度的球體。隨著壓力不斷增大,由於旋渦物質具有的角動量,導致巨大的氣柱從中心噴射而出,噴射氣柱直徑達幾光年,它可以使物質加速,穿越無法想象的距離。

而核心的部分,就是年輕的恆星。

引力作用持續而強烈,氣體和灰塵顆粒被不斷吸入,並相互擠壓,產生了越來越多的熱量。

未來幾十萬年的時間裡,年輕的恆星經擠壓將變得更亮更熱,溫度會達到1500萬攝氏度。一些氣體原子在高溫下會發生聚變而釋放出更大的能量,經過這些聚變反應,產物會通過相互作用與氣體、塵埃等形成更加清晰的球體,一顆恆星就這樣誕生了。

5樓:

引力坍縮,勢能及壓力導致恆星內部溫度公升高,再加上量子隧穿效應,產生核聚變

6樓:斜陽紫煙

因為恆星的高溫高壓,所以發生輕原子核 聚變。

關於恆星聚變的問題。 15

7樓:匿名使用者

是的,每個元素都要經過!

值得注意的是,不同質量的恆星能引發的核聚變程度不同,太陽主要為氫—氦聚變和小部分碳迴圈,重一點的會引發炭—氧—鎂聚變,再重的會引發下一輪聚變。總的順序簡略依次為:氫—氦—炭—氧—鎂—矽—鐵。

但無論恆星多重,最終的聚變結果只能是鐵,恆星內部不能產生比鐵更重的原子核!

更重的原子來自新星**,瞬間的巨大能量會產生更重的原子核。

凡是元素週期表上有的,都是在恆星大煉爐裡形成的,鐵以後的原子核,只能在超爆中產生(人工合成的元素除外)。

8樓:

長話短說,鐵前元素都可以進行核聚變,關鍵是看決定性的條件,包括溫度與壓力,只要突破臨界點,聚變就會產生,其實氫彈就是利用的這個原理。

因此,當乙個恆星的體積超大時,那麼在不同的溫層和壓力層會出現不同的聚變反應,這就是藍超巨星為什麼被理論物理學家們形容成「洋蔥皮」的道理。即在乙個藍超巨星或極大質量的主序段的恆星(如wr恆星)的內部,氫聚變、氦聚變、鋰聚變等等是同時進行著的,只是各自在不同的層。

您說的只有當氫耗盡後氦核聚變才發生的是類似於太陽這樣的小質量的恆星,因為只有在那時溫度和壓力才達到促成「氦閃」發生,特別是中心收縮產生的壓力。而更小的恆星如紅矮星由於自身質量不夠,氫耗盡後中心收縮產生的勢能與壓力均不足以促成氦閃,因此就不會有氦核聚變產生,最後不會形成新星,只會逐漸冷卻直到成為一顆黑矮星。

原創文字,希望能幫到您!^_^

壯觀的獵戶座,除左上的參宿四是紅超巨星外,其餘的六顆均為藍超巨星,其中中間左邊的參宿一是我們肉眼可見的極少數極藍的o型星之一,而右下那顆藍白超巨星參宿七是體積巨大的藍巨星之一。

9樓:匿名使用者

這個真心很複雜,推薦看一下維基百科的相關條目,恆星核合成:http://zh.

wikipedia.org/zh-cn/%e6%81%86%e6%98%9f%e6%a0%b8%e5%90%88%e6%88%90

理論上質子-質子合成(也就是氫聚變)時,氦核就有參與核聚變的過程,但是產物繼續反應,生成其他的重核,但這個重核不夠穩定,繼續衰變成為相對穩定的氦核,相當於乙個中間過程,從結果和產物上看,並沒有產生氦聚變。

原因是在於溫度和物理條件,氫沒有反應完之前,氦聚變產物沒有足夠穩定的重核。

直到氫耗盡之後,恆星塌縮造成核心溫度公升到到足以產生碳核這樣的穩定重核,才會有持續的氦核反應。

還有乙個問題是,除了氫核聚變有比較多的實驗資料,這方面的理論尚無其他可靠的實驗證實,大部分靠理論計算或間接證據,並且恆星生命週期非常長,人類只能根據短時間內觀測到的不同天體現象來歸納總結,無法對乙個具體物件進行長期研究。

恆星內部發生核聚變的一瞬間就是恆星誕生的時刻嗎?

10樓:世界

恆星內部發生核聚變是恆星正式形成的時刻。

產生恆星的基本條件是氫氣、引力和漫長的時間。

起初,星雲中的一小塊氫氣受熱後開始公升溫,進而引起星雲中的其他物質開始發熱、公升溫並發光。塵埃和氣體在萬有引力的作用下開始聚集,形成巨大的漩渦。在聚集並壓縮體積的過程中,由於外界對其做功,根據熱力學第一定律,被壓縮的氣體溫度會公升高。

經過數十萬年,星雲的密度會不斷增大,並會形成盤狀漩渦,直徑超過太陽系。而位於中心的氣體,在重力的不斷擠壓下,形成具有超高密度和溫度的球體。隨著壓力不斷增大,由於旋渦物質具有的角動量,導致巨大的氣柱從中心噴射而出,噴射氣柱直徑達幾光年,它可以使物質加速,穿越無法想象的距離。

而核心的部分,就是年輕的恆星。

引力作用持續而強烈,氣體和灰塵顆粒被不斷吸入,並相互擠壓,產生了越來越多的熱量。

未來幾十萬年的時間裡,年輕的恆星經擠壓將變得更亮更熱,溫度會達到1500萬攝氏度。一些氣體原子在高溫下會發生聚變而釋放出更大的能量,經過這些聚變反應,產物會通過相互作用與氣體、塵埃等形成更加清晰的球體,一顆恆星就這樣誕生了。

11樓:匿名使用者

是的,恆星只有在發生核聚變反應後,才能稱為恆星。在此之前,只能叫「原恆星」。

一顆恆星的誕生要經歷幾個階段。一團恆星氣體雲受到引力擾動發生收縮,最初時收縮速率很小。等到中心部位產生出乙個物質核心(質量中心)後,速率越來越快,直到物質核心因外圍物質總量的減少和核心角動量產生的離心力,使核心質量不再增大時,質量的增加才會停止。

此時,應稱為「星坯」。

星坯在自身引力作用下繼續收縮(此時,星坯的質量已經與外圍物質基本無關了。即:它已經基本清空了附近的空間),內部溫度越來越高,到發出紅外線時,就是原恆星了。

原恆星繼續收縮,當溫度公升高到1200萬度時,達到了氫聚變為氦的核反應所需要的溫度,內部開始發生核聚變反應,並向外輻射出光和熱,向外的輻射壓與向內的引力相平衡,星體的質量和大小趨於穩定,一顆恆星誕生了。

在主序星階段,恆星的大小一般指恆星的質量而不是半徑。一顆恆星的質量由兩個因素決定。一是原始星際氣體雲的質量。

誕生出恆星的星際氣體雲質量越大,初始密度越高,從中誕生的恆星質量也越大。這一點不難理解,畢竟恆星誕生不能是無公尺之炊。二是星際氣體雲在收縮時產生的角動量(旋轉的程度)。

星際氣體雲在收縮時會產生出旋轉運動,其原因一直眾說紛紜,但目前公認的是物質在收縮過程中的碰撞和摩擦產生的靜電力(洛倫茲力)其方向不是指向運動方向,而是與運動方向有乙個角度。最初時,洛倫茲力使物質運動的方向各向都有,但會逐漸趨於一致,並由此產生出星際氣體雲的旋轉運動。由於角動量守恆,隨著物質向中心集中,角動量越來越大,旋轉角速度和線速度也越來越大,由此產生的離心力也在增大。

直到離心力開始阻止物質向質量中心掉落時,恆星坯的質量就基本停止增加了(旋轉軸兩端的質量不受此影響),一顆未來恆星的質量也就大致確定了。

根據目前的恆星形成理論,一顆恆星的質量上限是140倍太陽質量。但這是指主序星,不是恆星坯。恆星坯的質量除了以上兩個因素外,原則上不受限制,沒有上限。

但由於恆星發生核聚變反應時,其強度有上限(不能太劇烈,否則恆星會被「炸碎」),而質量太大,則向內的引力太強,恆星收縮,又會增大核聚變反應的強度。於是,如果原恆星的質量超過140倍太陽質量,在發生核聚變反應後,恆星會產生脈動,一脹一縮。在引力作用下收縮時,核聚變反應強度公升高,輻射壓上公升,把外層物質向外推,發生膨脹,使中心溫度下降,減弱了核聚變反應強度,使恆星再次收縮。

而在膨脹時,一部分物質會被推離恆星,跑到宇宙空間中去,從而減小恆星質量。每一次脈動,都會使恆星損失一部分質量,直到恆星質量減小到140倍太陽質量,向外的輻射壓與向內的引力相平衡,恆星就可以穩定燃燒了。

因為宇宙中星際氣體雲的質量和密度總是有限的,這類超大質量恆星只是恆星中極少的一部分而且這類恆星因為內部核聚變反應強度很高,核燃料消耗迅速,其壽命非常短。絕大多數恆星的質量遠遠小於這一上限,例如太陽,就是一顆小質量恆星,叫黃矮星。

恆星坍縮的原因,恆星為什麼會坍縮?

在恆星生存期的某一階段,其內部溫度將會降低,這樣一來,引力將會成為乙個主導的因素,結果,這顆恆星就會開始坍縮,在這個過程中,恆星內部物質的原子結構會遭到破壞。這樣一來,原子將不復存在,替代它的將是乙個個電子 質子和中子。這顆恆星將會坍縮到這樣一種程度,這時電子的相互排斥力將使該恆星不能夠再進一步坍縮...

恆星的磁場是怎麼產生的,磁體的磁場是如何產生的

恆星磁場 恆星的磁場起源於恆星內部對流的迴圈開始產生的區域。具有導電性的等離子像發電機,引起在恆星中延伸的磁場。磁場的強度隨著恆星的質量和成分而改變,表面磁性活動的總量取決於恆星自轉的速率。表面的活動會產生星斑,是表面磁場較正常強而溫度較正常低的區域。拱型的星冕圈是從磁場活躍地區進入星冕的光環,星焰...

浮力產生的原因是什麼,氣體浮力產生原因是什麼

由於液體內部存在壓強,且隨深度的增加而增大,因此浸入液體中的物體下表面受到的向上的壓力大於上表面受到的向下的壓力,物體受到的液體對它上 下表面的壓力差就是浮力。浮力指物體在流體 包括液體和氣體 中 上下表面所受的壓力差。浮力產生的原因 浸在液體或氣體裡的物體受到液體或氣體對物體向上的和向下的壓力差。...