太阳和恒星里的核能

【导读】今日咱们知道，核能是已知产能率最大的动力。咱们运用的电有一部分是由核电站所供给。在核电站内，重的铀核被分裂为轻的原子核，原子核分裂时会释放出能量。假设能使轻原子核聚变为重核，并取得有用的能量，那么这样的核电站会产能更多，特别是氢核聚变的产能率最大。

太阳像大多数恒星相同，主要是由氢组成。因而咱们要问，太阳的辐射是否或许由氢聚变来补偿？今后咱们将会看到，氢的聚变的确是太阳的动力。不过在证明核反应保持了太阳的生命，然后也保持了咱们的生命曾经，咱们应设想一下，假设在太阳和恒星内氢原子不断地聚变为氦原子，并释放出核能来保持恒星的辐射，其结果是什么。

当1克氢原子核聚变为氦核时，能够从这1克物质中释放出6300亿焦耳的能量，这相当于焚烧相同质量的烟煤所获取的能量的2000万倍。因而核能能够使太阳的寿数延伸2000万倍，到达1000亿年的寿数。这样咱们总算找到了一种能够保持太阳辐射达数10亿年的动力，即氢转变为氦时所释放出的核能。据估计太阳中的氢所能供给的核能能够保持太阳辐射 1000亿年，实际上这有点过于达观了。因为太阳只需70％是由氢组成，所以它的核“燃料”要小于估计值。正如今后咱们将会看到的，如果在一颗恒星内有10％到20％的氢被焚烧掉，它就会明显地呈现出核能被耗尽的种种现象。所以咱们以为，太阳能够均匀辐射约70亿年，这个时刻明显比地球上有生命存在的时刻长得多。

正像咱们用肉眼所看到的7000颗恒星或是用望远镜所看到的数目更多的恒星相同，太阳也是一颗恒星。除少数破例，它们主要是由氢组成。假若它们的辐射完全是由氢聚变为氦所供给，那么能够计算出它们所储存的核能能够保持多长时刻，关于太阳是70亿年。不过还有更早就把氢消耗尽的桓星，例如室女座中最亮的一颗恒星——角宿一。

因为有一颗伴星围绕着它运动，所以咱们能测定它的质量，它的质量大约是太阳质量的10倍。咱们还知道它的辐射比太阳强10000倍。因为质量大，它所储存的核燃料约为太阳的10倍，因而它的辐射比太阳大得多，使得它把氢耗尽的时刻比太阳短1000倍。这样角宿一只能辐射几百万年。相对世界历史长河来说，这样的时刻距离的确很短。咱们只需想一想，早在100万年曾经地球上就已经有像爪哇森林中的猿人那样的高档哺乳动物了。