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氢弹打败了太阳?

2021-07-16王明广

科学之谜 2021年3期

王明广

在人类看来,太阳简直就是一个巨大的能量输出体。在其中心到0.25倍太阳半径的范围内,每时每刻都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的核聚变反应,这个区域也称为太阳的核反应区。在这里,每秒钟有6000亿千克的氢经过热核聚变反应为5960億千克的氦,并释放出相当于40亿千克的氢的能量(通过E=mc2将质量转化为能量)。剧烈的核反应使得太阳核心处温度高达1500万摄氏度,其压强也达到了2000亿个大气压。人类目前已知的熔点最高的物质Ta4HfC5(五碳化四钽铪)的熔点为4215摄氏度,这意味着任何我们熟悉的物体,放到太阳的核心,都会被烧得“连灰都不剩”,这真是令人恐惧。

不过令人意外的是,在制造高温的能力上面我们居然可以打败太阳,并且用的还是同样的方式。这是什么情况呢?

这和一种超级武器——氢弹有关。原子弹利用的是核裂变的原理,而氢弹和太阳一样,利用的都是核聚变的原理。核聚变的能量是比核裂变要大得多的,差距能达到两到三个数量级。但是核聚变可比核裂变难实现多了,由于核裂变的重原子本身具有衰变的性质,使其发生裂变所需的条件并不苛刻。但是核聚变需要将较轻的原子拆离并重新组合成较重的原子。不管是将原子拆离,还是将原子结合,都需要巨大的能量,还需要反应满足一定的高温、高压的条件。所以,氢弹内部都需要有小型的原子弹,原子弹爆炸产生极高的温度和压强,从而将氢弹引爆,产生更高的温度。……

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