太陽は酸素なしでどのように燃焼することができますか?


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太陽は酸素なしでどのように燃焼しますか?

それは燃えていないかもしれませんが、社会の大部分はそれを燃えていると言います。

それはどのように機能するのでしょうか?


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私はあなたの宇宙観を共有します、そして私が学ぶほど、それは私の驚きを増します!
Itumac 14

Physicsサイトのこの質問も同様です。(私は元々、古い天文学のサイトに投稿されていたと思いますが、この新しい天文学のサイトが作成される前にシャットダウンされ、Physicsに統合されました)。
キース・トンプソン

回答:


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あなたが疑っているように、太陽は酸素との化学反応ではなく、別の意味で燃えます。

原子は小さくて重いで構成されており、ほぼ空の空間に囲まれ、電子が存在します。酸素との化学反応による燃焼は原子の核を変えませんが、原子の殻で起こります:原子は分子を形成するために集まるかもしれません。電子は軌道(原子核を取り囲む方法)を変化させ、エネルギーとして熱を放出します。

原子核は(正に)帯電しており、互いに反発し合う。しかし、水素原子のような小さな核が互いに近づくと、それらが融合してより大きな核を形成する可能性があります。水素とヘリウムの核融合(この場合)は、原子力発電所でのウランの核分裂よりも多くのエネルギーを放出します。「燃焼」という概念は、熱としてエネルギーを放出する場合、原子核の反応にも使用されます。

克服するために静電反発水素原子核を、高い圧力と温度が必要とされています。これらの条件は太陽中心で発生します。


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太陽は水素原子の大きなボールであり、巨大な重力によって一緒に圧縮されます。まず、4つのH原子から始めます。

Pe、Pe、Pe、Pe(注:P =陽子、e =電子)

ここで、陽子(P)と電子(e)が融合すると、それらは単に結合して中性子になります(注:neutron = N)。したがって、それらのPeペアの2つが中性子に融合すると、次のようになります。

N、N、Pe、Pe

2つの中性子、2つの陽子、2つの電子。4つの水素原子は単一のヘリウム原子になっています。しかし、待ってください...ミサはダイエットを続けました!4つの水素原子を「秤量」した場合、それらの合計質量は4(1.004u)= 4.016uでした。しかし、最終的な結果である単一のヘリウム原子はたった4.003uです。

したがって、水素4個からヘリウム1個まで、一部の「重量」が失われました。より正確には、一部の質量がエネルギーに変換されました。どのくらいのエネルギー?これだけのエネルギー:

e = mc ^ 2


この答えは少し誤解を招くものです。PPチェーンは非常にそのように動作しません。たとえば、太陽は陽子と電子を融合して自由中性子を生成しません。
PM 2Ring 2019年

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太陽の引力は非常に大きいため、水素をヘリウム2に融合させます。ヘリウム-2は不安定で、弱い相互作用によってH-2に崩壊します。これは熱の形でエネルギーを放出します。ここでも太陽の引力が非常に大きいため、強い相互作用によってH-2がHe-4に融合します。これは熱の形でエネルギーを放出します。

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