太阳内部主要是质子-质子反应,太阳是一个质量和体积巨大的球体,主要由氢和氦组成…由于高压,使得氢不断的聚变成氦…也就是我们所说的核聚变…从而产生大量的热量共分3步:
核聚变公式 高考 核聚变化学公式
核聚变公式 高考 核聚变化学公式
核聚变公式 高考 核聚变化学公式
核聚变公式 高考 核聚变化学公式
1、氢1 + 氢1 ——> 氢2 + 正电子 + 电子中微即每“烧’掉6个氘核共放出43.24MeV能量,相当于每个核子平均放出3.6MeV。它比n+裂变反应中每个核子平均放出200/236=0.85MeV高4倍。因此聚变能是比裂变能更为巨大的一种核能。子 ;
3、氦3 + 氦3 ——> 氦4 + 氢1 + 氢1 。
核聚变,即轻原子核(例如氘和氚)结合成较重原子核(例如氦)时放出巨大能量。因为化学是在分子、原子层次上研究物质性质,组成,结构与变化规律的科学,而核聚变是发生在原子核层面上的,所以核聚变不属于化学变化。
热核反应,或原子核的聚变反应,是当前很有前途的新能源。参与核反应的氢原子核,如氢(氕)、氘、氚、锂等从热运动获得必要的动能而引起的聚变反应(参见核聚变)。热核反应是爆炸的基础,可在瞬间产生大量热能,但尚无法加以利用。如能使热核反应在一定约束区域内,根据人们的意图有控制地产生与进行,即可实现受控热核反应。这正是在进行试验研究的重大课题。受控热核反应是聚变反应堆的基础。聚变反应堆一旦成功,则可能向人类提供最清洁而又是取之不尽的能源。
冷核聚变是指:在相对低温(甚至常温)下进行的核聚变反应,这种情况是针对自然界已知存在的热核聚变(恒星内部热核反应)而提出的一种概念性‘设’,这种设想将极大的降低反应要求,可以使用更普通而且简单的设备,同时也使聚核反应更安全。
反应条件
人类已经可以实现不受控制的核聚变,如的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变,但是现在看来还有很长的路要走。
太阳是一颗典型的恒星,它每秒向宇宙空间发出巨大的能量。
上世纪40年代,来自的美国物理学家乔治·伽莫夫应用德国物理学家维尔纳·海森堡的量子物理不确定性原理(也称测不准原理),解释了原子核的放射性。
美国物理学家富勒认为,这个解释也可以反过来用。于是,他把伽莫夫的理论应用于太阳能量的产生,终于计算出,在太阳内部,氢的核聚变反应能够在1500万度的温度下发生。
现在我们知道,包括太阳在内的所有恒星,都是借助于量子物理学原理,时刻发生着各种核聚变反应,并借此发光发热的。
(竭力为您解答,希望给予【好评】,非常感谢~~)
LZ,帮你求一求:1eV=1.60×10^-19J 根据质能方程E=mc^2,当这些物质全部转化为能量 E=1.993×10的负26次方kg(299792458m/s)^2 =931.5MeV 这里的299792458也就是光速较为的值 所以:1原子质量单位u相当于931.5MeV!
顺便说一句,由于太阳核心的物质密度很高,所以r 光子的自由程很短.它会在各种过程中把所携带的能量转化成其他粒子的动能,也就是热能.麻烦采纳,谢谢!
太阳上无时无刻不在发生着氢聚变为氦的反应。
上世纪20年代末,随着元素放射性的发现,英国物理学家亚瑟·爱丁顿提出,太阳的能量只能来源于氢的核聚变反应,并在30年代出版的《恒星的结构》一书中详细论述。但经过计算,要使氢发生核聚变反应,太阳中心的温度必须达到上亿度才行,而太阳中心的温度只有约1500万度,不足以引发氢的核聚变反应。在这个反应中,四个氢核(就是四个质子)聚合成为一个氦核。但一个氦核的质量小于四个氢核的质量总和,这个质量就是核聚变反应中由质量转化生成的能量。减少的质量是四个氢核质量总和的0.7%。转化成的能量可以用爱因斯坦的质能转换公式:E=mc^2计算出来。
就是说,太阳在核聚变反应时,太阳不断减少质量转化成能量。
氦4和质子,反应式为:He3+d=He4+p+18.4MeV.该反应好处是产物中无中子,故防护条件简单.
p是质子
Me核聚变燃料可来源于海水和一些轻核,所以核聚变燃料是无穷无尽的。 人类已经可以实现不受控制的核聚变,如的爆炸。但是要想能量可被人类有效利用,必须能够合理的控制核聚变的速度和规模,实现持续、平稳的能量输出。科学家正努力研究如何控制核聚变。v是能量(兆电子伏特)
MeV-能量单位,包括了光子的能量
聚变的发展将主要向氦3+氘:He3+d=He4+p+18.4MeV.该反应好处是产物中无中子,故防护条件简单.是未来人类的主要核聚变。
人类想要走出银河系就需要考虑空气的问题,因为在飞船上的空气不可能是但每隔一段时间,少于0.01%双质子就会经历β+衰变,在衰变过程中会释放出正电子(电子的反粒子)、中微子,质子在衰变过程中会转化为中子。无穷无尽的,同时还要考虑食物,因为在飞船上食物也不是无穷尽的,同时还要考虑飞船的燃料问题等等。
首先就是空气问题,飞船上的空气不可能是无穷无尽的,人离开了空气就没有办法生存。其次就是食物问题,人需要不断补充能量,但飞船的食物有限,除此之外,还有飞船的燃料问题。
速度是问题!如果真的有一艘可以达到光速的飞船用来穿越银河系,那么飞船上的人会因为超过了光速而觉得时间减缓,即使是过了数千年,他们也会觉得刚刚过了几天。
太阳内部丰度的元素是氢.在太阳中心1.2×10^7摄氏度的高温下,做高速热运动的氢核(也就是质子)可以进行一系列核反应.最重要的当属p-p反应,或说质子-质子反应.它分为三步:
步,Hp + Hp ----------- Hd + (e+) + Ve + 1.672×10^-13J
式中Hp代表氢核(质子),Hd代表氘核,e+表示正电子,Ve表示电子型中微子.这个步骤中释放出1.672×10^-13焦的能量,其中3.05×10^-14焦的能量被中微子Ve带走(这些能量短缺曾让物理学家们困惑了很久,甚至有人怀疑公式E=mc^2的正确性.),还有
1.367×10^-13焦的能量被正电子e+携带.这个正电子在很短的时间内就会与电子相遇并湮灭,转化成一对 r 光子.
第二步,Hd + Hp -------He3 + r + 6.369×10^-13J
He3表示氦的同位素氦3 —— 是目前让人们垂涎三尺的核聚变燃料.这步反应释放出 6.369×10^-13焦的能量,全部被 r 光子携带.
第三步,He3 + He3 = He4 + Hp + Hp + 14.909×10^-13J
两个氦3核聚变成一个He4核,放出两个质子.后者携带着14.909×10^-13焦的动能.
实际上,虽然6个质子参与了反应,但最终结果是4个质子聚变成一个He4核,总共放出4.12×10^-12焦能量.请注意,这个能量包括了所有的释放能量,反冲核的动能,电子湮灭能等.碳-氮-氧 循环的最终释放能量和这里相同.
太阳的功率为4×10^26瓦,相当于10万亿的大功率发电厂一次满负荷运转时所发出的能量。
太阳已经燃烧了45亿年,一直在以几乎恒定的速度释放能量。(在整个时间段内的变化低于20%。)
一点非常惊人!由于光子很容易与电离的带电粒子发生碰撞,所以在太阳核心产生的光子要经过17万年才能到达表面。
除了质量的恒星以外,核另外,作为补充说明一下第四种方式,氦-3理论上可以直接与质子融合,直接产生氦-4和正电子(以及中微子)。虽然氦-4在我们的太阳中非常罕见,以这种方式产生的氦-4核还不足百万分之一,但这个过程可能在质量的o型星中占据主导地位!聚变在太阳中的运作方式是将普通的质子(氢原子核)熔合成氦-4(含有两个质子和两个中子的原子核),并在此过程中释放能量。
事实上,氦-4不仅比两个质子和两个中子轻,它还比四个单独的质子轻!虽然质量相没有那么多,只有0.7%,但只要量足够大,释放的能量将会迅速增加。例如,在我们的太阳中,大约每秒钟就有4×10^38个质子聚变成氦-4;这就是太阳损失质量输出能量的过程。
但是我们不能把四个质子变成氦-4;事实上,永远不会有两个以上的粒子同时发生碰撞。
大多数时候,当两个质子发生碰撞时,它们只是简单地碰撞,然后会相互反弹。但是在合适的条件下,有足够的温度和密度,它们可以融合在一起形成可能你从未听说过的氦的状态:由两个质子,没有中子组成的双质子组合。
双质子属于一种极其不稳定的结构,绝大多数时候,会衰变回两个质子。
如果只是观察初始反应物和最终产物,双质子的生命周期非常小,我们只会看到如下图的情况所示,两个质子结合后立刻会发生衰变,双质子存在的中间过程基本看不到。
这时我们将得到氘(氢的一个重同位素),一个正电子(它会立即与一个电子湮灭,产生伽马射线),还有一个中微子,它会以接近光速的速度逃逸。
制造氘相当困难!事实上,即使在15000000 K的温度下(太阳核心温度),质子的平均动能也只有13Kev。这些能量分布属于泊松分布,这意味着,一个质子可能具有的动能约为170Mev。这还不足以克服质子之间的库仑势垒。
但我们不需要完全克服库仑势垒,因为宇宙还有另一个方案:量子力学!
这些质子可以通过量子隧穿效应无视库仑力的存在进入双质子态,其中一小部分双质子会衰变为氘,一旦生成氘,就可以顺利进入下一步。与双质子相比,氘是一个有利的能量状态,更容易进行下一步:氦-3!
虽然核心中的两个质子需要数十亿年的时间才能融合成氘,但氘一旦形成,只需一秒钟就能与质子融合成氦-3!
还有一种可能就是两个氘核融合在一起,但这种情况非常非常罕见,所以可以肯定地说,的氘与一个质子融合成氦-3。
我们通常说太阳中的聚变是“氢融合为氦”,一言代之。但实际上,这个聚变的过程是非常持久的一个过程,涉及多个氢原子进入,一个氦原子产生!在氦-3形成之后,有四种方式可以形成氦-4,氦-4是太阳核心获取能量最有利的状态。
换句话说,这是宇宙恒星中形成氦-4最常见的路径:两个质子在量子力学的作用下产生一个双质子,双质子偶尔衰变成氘,氘与一个质子融合生成氦-3,然后在大约一百万年后,两个氦-3原子核融合生成氦-4,在这个过程中吐出两个质子。
但在更高的能量和温度下(包括太阳核心最深处的1%)另一种反应占据主导地位。
第二种方式,在高能量下,氦-3可以与一个已经存在的氦-4合并,生成铍-7。本来铍-7会找到一个质子生成硼-8;然而,由于它不稳定,还没来得及反应,首先衰变为锂-7。在我们的太阳中,通常先发生衰变,然后再加上一个质子,产生铍-8,铍-8立即衰变为两个氦-4核,这个过程生成的氦-4大约占太阳氦-4总量的14%。
第三种方式,但在质量更大的恒星中(例如:O、B级恒星),质子与铍-7的聚变发生在衰变为锂之前,生成硼-8,硼-8首先衰变为铍-8,然后衰变为两个氦-4原子核。这个过程在类太阳恒星中并不重要——只占氦-4总量的0.1%,但在巨大的O类和B类恒星中,这是产生氦-4最重要的聚变反应。
1、《考场成神》主人公本是全校成绩最核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另方程如下:外一种原子核)往往伴随着能量的释放。烂的学渣,却在高考卷上写出了完整的核聚变公式。
2、《考场成神》是欢颜笑语创作的都市生活类。
β衰变,原子核自发地放射出β粒子或俘获一个轨道电子而发生的转变。
核聚变只有当产物的质量(氦-4原子核的质量),小于反应物的质量时才会释放能量。尽管氦-4是由两个质子和两个中子组成的,但这些原子核是结合在一起的,这意味着它们整体的质量比单个部分的质量要轻。放出电子的衰变过程称为β-衰变;放出正电子的衰变过程称为β+衰变;原子核从核外电子壳层中俘获一个轨道电子的衰变过程称为轨道电子俘获,俘获K层电子叫K俘获,俘获L层的叫L俘获,其余类推。
碳氮反应链有六个方程,我不一一列举了,其中碳和氮相当于化学反应的催化剂,总反应式同上。
扩展资料:
核裂变的式子前边有个很大的原子核和一个中子。
β衰变是一个中子变成一个质子和一个电子的过程。
参考资料来源:
人工转变是用人工方法,即用一种粒子轰击原子核,使原子核核聚变的式子都是很轻的两个核子碰撞。衰变都是式子前是一个核子,α衰变是后边总有一个He。转变为另一种原子核的过程.
一般无法自发发生的。
其实你只要知道某个核反应方程不是裂变,聚变,衰变
它就一定是人工转变!
在中学的程度下,核反应方程左边有一个以上(不包括一个)的元素参与反应时都是人工核转变
聚变反应:轻核聚变,某些轻核结合成质量较大的和反应过程.
人工转变就比较难说了,但会有中子,氦核去撞击粒子
太阳是由于原子核聚变而产生的巨大的光能和热能、
根据爱因斯坦的质能公式E=mc^2计算,每“燃烧”1千克氢,就能放出6.4×10^14焦耳的能量,相当于燃烧19000吨煤所产生的能量。按照太阳目前的总辐射量计算,每秒钟有6亿多吨的氢被转化成氦。这听起来很多,但其实只是太阳质量的很小一部分。太阳质量若取整数,大约是2×10^33克,或2×10^27吨。太阳每秒把6×10^8吨的氢转变成氦,每年“烧”掉不到2×10^16吨的燃料。按照这样的消耗速度,100亿年也只用掉2×10^26吨的氢,只有太阳总质量的10%。太阳在50亿年的漫长时间中,只消耗了不到5%的质量。太阳上,氢元素占元素总量的70%,氦占28%,其它元素只占2%。对于一颗恒星来说,虽然氢所占的量下降20%,该恒星就会显露出“老态”,而按照目前太阳因核聚变反应速率计算,太阳足可以稳定地“燃烧”上3.32×1017秒,约10^10年,即100亿年,因此说太阳现在刚到“中年”。它还可以稳定“燃烧”50亿年以上。聚变就是指几个原子核合成一个更大的原子核、
就是这个原理、(还有一个就是核裂变、裂变的叫、是用235和钚239发生裂变又用E(能量)=m(质量)c(光速)二次方这个公式算出巨大的能量,虽然裂变时爆发出的能量可能只是原本质量的百分之一~)
你既然能够提出这个问题,肯定是不知道核聚变的。
其实太阳就像一样在不停的进行核聚变,核聚变的时候会产生大量的能量【应该说是能量的转移不是产生】然后就辐了。其实你应该问核聚变为什么会发热,呵呵,百科里面说的很详细,如果还有人回答,一定会百科里面的解释,要不你自己再去看看
版权声明:本文内容由互联。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发 836084111@qq.com 邮箱删除。