Естественные науки

Можете пожалуйста ПРОСТЫМИ словами объяснить как в ядре солнца происходят термоядерные реакции

При которых водород превращается в гелий
GM
Gari Mirametov
131
Существует четыре фундаментальных взаимодействия: гравитационное (всё друг к друг чуть-чуть притягивается), электромагнитное (где одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются, а движение зарядов с ускорением или замедлением рождает электромагнитные волны), слабое ядерное (отвечает за превращение протонов в нейтроны и нейтронов в протоны) и сильное ядерное (все протоны и нейтроны друг к другу притягиваются, но только на ОЧЕНЬ близком расстоянии).
Солнце состоит преимущественно из водорода, а конкретно - протия, т.е. самого лёгкого изотопа водорода, ядро которого состоит из единственной частицы - протона.
Пусть у нас два протона (чисто случайно) летят навстречу друг к другу. Они оба имеют положительный заряд, а потому отталкиваются и, соответственно, замедляют своё сближение. Но при ОЧЕНЬ высоких температурах два протона могут лететь друг к другу так быстро, что всё-таки столкнуться, электрического отталкивания не хватит чтобы они остановились и развернулись до столкновения.
Если два протона столкнулись, а значит оказались вплотную друг к другу, значит вступает в работу сильное взаимодействие, которое из притягивает. Но, с другой стороны, никуда не девается и электромагнитное взаимодействие, которое их расталкивает... В случае двух протонов, когда нет никаких дополнительных частиц, электромагнитное взаимодействие сильнее, и потому протоны начинают потихоньку разлетаться, а разойдясь на некоторое расстояние, где сильное взаимодействие начинает ослабевать, они резко разлетаются в разные стороны.
ПОЧТИ всегда разлетаются. Но иногда, ОЧЕНЬ редко, в ту ничтожную долю секунды, пока два протона рядом, успевает сработать слабое взаимодействие, которое превращает один из протонов в нейтрон, позитрон (антиэлектрон) и электронное нейтрино. Нейтрон не имеет электрического заряда, а потому не испытывает электромагнитного отталкивания, лишь притяжение к протону сильным взаимодействием. Так мы получаем ядро дейтерия - тяжёлого водорода - состоящее из протона и нейтрона. А ещё получаем энергию, которую уносит нейтрино (оно способно пролететь всю толщу Солнца, а потому мы имеем возможность на Земле фиксировать поток солнечных нейтрино и с их помощью изучать процессы термоядерного синтеза) и позитрон. Позитрон постепенно тормозится в столкновениях с протонами и электронами, летающими повсюду, попутно нагревая их, а затем аннигилирует с каким-то случайным электроном, рождая гамма-излучение, которое затем поглощается окружающим веществом, опять таки нагревая его.
Далее ядро дейтерия сталкивается с другим протоном. Этот протон, когда он добирается до ядра вплотную, притягивается сильным взаимодействием сразу и к протону, и к нейтрону, а вот отталкивается только от протона... Поэтому тут получается однозначная победа сильного взаимодействия: в какой-то момент подлетающий протон начинает не тормозится на подлёте, а ускорятся, и врезается в ядро на большущей скорости, после чего РЕЗКО останавливается, превращая ядро дейтерия в ядро гелия-3 (два протона и один нейтрон). Резкая остановка заряженного протона приводит к электромагнитному излучению, а конкретно - к гамма-излучению. Которое, естественно, в итоге поглощается и греет вещество Солнца. Т.е. тут мы получаем ещё энергию.
Столкновения ядра гелия-3 с протонами обычно заканчивается тем, что протон просто улетает, т.к. он отталкивается сразу от двух протонов в ядре и сильное взаимодействие вновь оказывается слабее электромагнитного. А вот если два ядра гелия-3 столкнуться друг с другом, то тут уже всё получается куда интереснее... Нейтрон с одного ядра может перейти на другое ядро, превращая его в гелий-4 (тот самый, что в воздушных шариках), а два оставшихся протона, которые сильное взаимодействие более не способно удерживать вместе, разлетаются на большой скорости в разные стороны.
Светлана Голод
Светлана Голод
11 728
Лучший ответ
Для того, чтобы нуклоны соединились, нужно чтобы они приблизились друг к другу на расстояние, при котором работают адронные силы. Что они не могут сделать, так как отталкиваются электростатически. Если температура достаточна, то энергия движения ядер водорода тоже, и её хватает чтобы преодолеть это отталкивание, они подлетают достаточно близко, чтобы началось адронное взаимодействие, обмен глюонами, и образуется связь, которая уже не даёт им разлететься обратно. Образуется новое ядро из двух поменьше. Примерно так.
DB
Diana Baymukanova
89 769
Наталья Чегодарь там еще и давление должно быть повыше, чем при н.у.))
Имеющие энергию свободные протоны объединяются в ядро атома гелия, при этом энергия выделяется
Игорь Плетнев
Игорь Плетнев
81 888
Бурно. Как в термоядерной бомбе. Солнце такое большое, что для него это микроскопическое событие, но таких событий происходит очень много. Они друг-друга поддерживают и инициируют.
ИК
Иван Кайп
53 744
Никак не происходят. Нет там таких реакций. 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
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%BE%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F

Там сбоку есть графа "Нуклеосинтез", где собраны ссылки на все возможные термоядерные реакции.
пчелки мед собирают
из-за большой гравитации на солнце происходит ядерный синтез, а у нас только распад на аэс всяких происходит, синтез это когда ядра объединяются, а распад это когда тяжелые в мелкие распадаются

Похожие вопросы