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氫彈一瞬間就爆炸,太陽為什麼可以持續很久而不會直接爆炸?

我們知道,氫彈的爆炸利用的是氫核聚變反應,能夠在短時間內釋放出巨大的能量以達到驚人的打擊效果。太陽內部發生的反應其實也是氫核聚變反應,大體上說,太陽、以及所有的主序星,都相當於宇宙中的巨大氫彈。核聚變在宇宙中是可持續進行的能量釋放,但是這都是不可控的,氫彈也是、太陽上的核反應也是。

核聚變需要過程,在一定的壓力溫度等條件下核聚變的速度是固定的。

核聚變不同於核裂變,核裂變是鏈式反應,一個中子引起裂變後釋放兩到三個中子,在自然狀態下反應會逐漸加速耗盡裂變核燃料。

太陽的核聚變會使太陽升溫,溫度越高太陽輻射的熱量越多,輻射熱量的增加速度(溫度的四次方)大於核聚變的增加速度(溫度的平方),因此太陽核聚變釋放的能量最終會和熱輻射平衡,進入穩定的狀態。

氫彈不可持續有三點原因。

第一,誘導核聚變的高溫高壓的狀態不可持續。太陽的核聚變在巨大的壓力下,基本能做到100%。而我們的氫彈在引爆聚變一瞬間後,頓時就會失去再次核聚變的壓力,把還沒有參與核聚變的核物質白白地拋散掉了,所謂的核污染,就是那些還沒來得及聚變的殘留物。

第二,爆炸能量會將核燃料衝擊到四面八方。太陽的質量大,這一方面這裡恰好有充足的原材料,另一方面有足夠的引力吸住炸飛的核原料,基本上太陽的引力保證了太陽就就像反應爐包裹的核反應(人造核武器雖然理論上說想多大就多大,不過如果聚變材料太多的話,引爆的原核彈未必能完全引爆聚變材料,浪費會變的嚴重,類似燃燒不充分,再做大就不合算了)太陽就不會讓燃燒不充分發生,拉回來再煉!

第三是最關鍵的,核燃料太少,氫彈的質量很小,即使全部利用也會很快消耗完。一顆氫彈可以用彈道導彈投送,想想就知道這樣的質量不會很大。而恆星的質量是十分巨大的,相比之下地球質量為5.965乘以10^24公斤,太陽質量為2乘以10^30公斤。因此,恆星內部氫元素的含量能夠燃燒相當長的時間,以太陽為例:每秒鐘約有6億噸氫在太陽內部聚變為氦,同時釋放出大量能量。而太陽總儲氫量大約可以支撐它維持主星序狀態將近100億年的時間。

如果太陽上確實在持續不斷的發生「熱核聚變」,哪怕只是在「中心區域」,那也會產生越來越高的溫度,加速發生聚變核反應,導致「核反應率」呈e指數上升,使「核反應區」的氫很快「燒光」。但實際上,太陽內部只是在「穩定的燃燒」,「聚變核反應率」是近似為常數。一定會有一個機制,在控制著「聚變核反應」的發生率。

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