每秒47亿个广岛原子弹爆炸！太阳上的核聚变有多强？为何不炸毁？

　　先说答案：太阳能维持稳定而不发生爆炸的原因是核聚变辐射的能量产生的热膨胀与引力造成的向内坍缩取得了平衡。下面我们来详细分析。  太阳能量来源之谜
　　太阳光滋养万物，是地球生命的能量来源。古时候人们一直好奇太阳辐射的能量来源，那时人类知识匮乏，曾有人认为它是烧煤的，也有人认为是通过摩擦生热，随着热力学的发展，又有理论认为热量来自于太阳引力作用下的气体压缩……但这些猜想在当时都有一个共同的BUG：它烧不了那么久。无论是哪一种发热方式，按照那时探测到的太阳系年龄，太阳早该冷却了……直到上世纪初，科学家发现了原子核的聚变反应，太阳能量来源之谜才正式解开。
　　太阳能量来源——氢核聚变
　　所谓核聚变，就是原子在高温高压作用下，核外电子脱离原子核束缚，成为游离的等离子态，失去核外电子的原子核之间在高温和高压下发生聚合反应，并被强核力锁死成为新的原子核。在这个聚合过程中会释放巨大的能量！当然这个＂巨大＂是相对于原子核而言的……在太阳核心发生的整个氢核聚变过程中，约0.7%的质量转化成能量以辐射的形式释放出去。
　　氢核聚变的能量释放有多强？
　　也许你看了上面的数字依然没有任何概念，这0.7%质能转化率的能量释放很强吗？是真的很强，我拿几样大家熟悉的燃烧爆炸物来对比一下你就知道氢核聚变有多强了：
　　TNT炸药的质能转化率仅为0.000000004673%
　　汽油的质能转化率仅为0.000000048957%
　　如果还不了解它的可怕，那我们拿广岛原子弹来说，铀-235的质能转化率为0.091%，当时装填了60kg的铀-235仅反应了1kg，就把一座城市摧毁了！……
　　而铀-235的质能转化率仅为氢核聚变的13%左右，能理解氢核聚变的可怕了吗？ 太阳里的氢核聚变有多强？
　　前面提到广岛原子弹只反应了1kg左右的铀-235，而铀-235仅有氢核聚变的13%左右的质能转化率，这意味着只需要130g的氢核聚变就能拥有广岛原子弹相同的威力，比一台智能手机还轻。
　　那太阳上每分每秒有多少氢在发生核聚变呢？根据资料，太阳每秒通过氢核聚变消耗的质量约有426万吨，按照0.7%的质能转化率，相当于每秒有60857吨氢发生核聚变反应！也就是相当于468131868个广岛原子弹同时爆炸！
　　太阳为什么没有炸毁？
　　内部这么激烈的爆炸为什么没把太阳炸毁？答案就是因为引力！前面说过，核聚变发生的条件就是高温和高压，高温可来自于多种因素共同作用：引力产生的挤压、等离子态运动产生的摩擦、核聚变能量释放等。而高压除却以上原因产生的高温压力以外，最主要就来自于引力。外层物质在引力的作用下不断向中心挤压，由于太阳巨大的质量，就在内部产生巨大的压力，而这个压力就是阻止太阳剧烈膨胀乃至炸开的原因。
　　微妙的平衡是怎样形成的？
　　持续的核聚变和适当的压力是太阳稳定燃烧的前提条件，这两是怎样取得平衡的呢？当原始星云气体向中心聚集并在重力作用下向内坍缩的时候，压缩产生的高温使核心附近的气体电离，核外电子脱离原子核束缚成为游离状态，原子核因此被挤压靠得更近，随着引力坍缩的继续，核心温度和压力都持续上升，当突破了临界值，核心的氢原子核发生聚变反应，同时释放巨大的能量，这个能量中断了向内的引力坍缩，并在高温下向外膨胀。
　　但高温产生的热膨胀很快就停止，原因是热膨胀会导致核心附近的温度和压力骤降，氢核聚变因而停止，核心失去辐射压力重新坍缩，因此核心附近会很快取得一个微妙的平衡，核聚变在高温高压下持续的发生，热膨胀与引力坍缩保持一定的平衡，核心热量通过辐射、对流逐渐向外传播，直至高温点亮恒星的表面。
　　恒星就在这种平衡下持续地燃烧，像太阳这样的恒星大约可以燃烧100亿年。质量更大的恒星由于需要更多的能量抵御引力坍缩。因此燃烧得更猛烈，寿命反而比太阳更短。
　　我是星宇飘零，关^_^注我，和你分享更多有趣科学知识。
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