Естественные науки

Почему реакция синтеза водорода в гелий на Солнце всё же идёт?

Первая - распределение Максвелла. Да, средняя энергия ядер водорода в недрах Солнца может показаться недостаточной для преодоления кулоновского барьера. Но в том и дело, что энергия там возможна всякая. В том числе на хвостах распределения - намного превышающая среднюю. На этом трюке работают термоядерные реакторы.

А вот в недрах Солнца действует ещё и вторая причина, и даже более важная, - что в этой реакции участвуют не только ядра водорода, но ещё и ядра углерода, азота и кислорода (CNO-цикл), которые выполняют роль своего рода катализатора: не расходуясь сами в ходе реакции, они тем не менее сильно повышают её скорость.

В CNO-цикле протоны (ядра водорода) захватываются ядрами углерода, азота и кислорода (идёт последовательное превращение C -> N -> O - посмотрите на таблицу Менделеева, эти элементы идут там друг за другом), и на самом последнем шаге кислород (15О) испускает позитрон, превращаясь в азот-15, захватывает протон, уже четвёртый, и превращается в углерод-12 и гелий-4. И опять же: захват протона ядром с большим положительным зарядом, то есть преодоление кулоновского барьера, становится возможным благодаря хвосту распределения Максвелла.

Так что синтез гелия из водорода с недрах звёзд - не прямой. А в ядерной физике катализ может работать не хуже, чем в химии.
Алексей Гвозденко
Алексей Гвозденко
38 252
Лучший ответ
Термоядерный синтез на Солнце случается по причине так называемого туннельного эффекта. Суть эффекта заключается в том, что есть небольшая вероятность, даже при недостаточных температурах, что атомы водорода все равно сольются.

Поскольку Солнце большое и водорода в нем достаточно, чтобы эти вероятности срабатывали все время, что и позволяет Солнцу выделять столько энергии.
https://zen.yandex.ru/media/different_angle/kak-rabotaet-solnce-5b6d754114b36d00a91c15e2

Согласно существующим представлениям, в ядре Солнца происходят две главные реакции ядерного синтеза. Первая, известная как протон-​протонная цепь, при которой водород сливается с гелием, дает примерно 99 процентов энергии звезды.
 
Вторая — это цикл для углерода, азота и кислорода (CNO). Он производит всего около процента солнечной энергии и для Солнца второстепенен. Однако для звезд в полторы массы Солнца этот цикл отвечает уже за половину всей энергии. В ходе него четыре протона сливаются и образуют ядро гелия, которое выделяет два нейтрино (самые легкие из известных элементарных частиц материи), а также другие субатомные частицы и большое количество энергии. https://aftershock.news/?q=node/881695&full
Все стремится к равновесию (балансу), холодное и горячее, белое и черное, плюс и минус... Большее всегда поглощает меньшее, а меньшее всегда становится частью большего, выравнивая баланс. Например дырка в подводной лодке будет всасывать внутрь, так как высокое давление большего будет стремиться в область меньшего низкого, а дырка в космическом аппарате наоборот, будет выбрасывать воздух изнутри наружу, так как высокое давление внутри будет становиться частью большего низкого давления космоса. Повышение температуры влечет за собой повышение давления, равно как и повышение давления влечет за собой повышение температуры. И наоборот. Понижение температуры влечет за собой понижение давления, и наоборот понижение давления влечет за собой понижение температуры. Повышая давление воздуха в баллоне выше атмосферного он нагреется, так как воздух расширится в объеме и вектор давления положительный из центра баллона на стенки сосуда. Понижая давление воздуха ниже атмосферного в баллоне воздух охлаждаясь сожмется и будет втягивать в центр стенки баллона. . Тоже самое в космосе, где горячие звезды нагреваются за счет охлаждения космоса (-270 градусов), равно как и космос охлаждается за счет нагревания звезд. Ибо это есть равновесие
Константин Лобода Всасывающая сила - это сила?
Что значит "все же"? Идет, потому что на лицо все условия для ее прохождения.
Милена Исаева
Милена Исаева
38 779
А вот Козырёв говорил, что на солнце не идут термоядерные реакции.?
Елена Фефелова
Елена Фефелова
30 300
данная реакция все же возможна из за перестраивающихся структуры элементов, изменяющихся под воздействием огромной температуры и чудовищного давления
Дима Пилецкий
Дима Пилецкий
2 353

Похожие вопросы