星の核融合

すべての星は 大量のエネルギーを放出する星 それらが放射線の形で放出すること。 私たちに最も近い星である太陽からの放出は、光と熱の形で私たちに届きます。 この事実は自然に認識されており、人類は当初からそれを認識してきました。 しかし、もはやそれほど明白ではないのは、この膨大な量のエネルギーの放出をもたらす反応のタイプです。 教授からのこのレッスンでは、 星の核融合。

インデックス

1. 核融合とは何ですか？どのように生成されますか？
2. 星のエネルギーはどのように生成されますか？
3. 核融合は星でどのように起こりますか？

核融合反応は、その名前が示すように、いくつかの核が 軽い原子 組み合わせて作成する より重い原子核を持つ新しい原子 いくつかの異なる原子核からの陽子の組み合わせの生成物。 このタイプの反応から生じる核の質量は、反応に関与した2つの原子の質量の合計よりもわずかに少ない場合があります。 によると、質量の差は反応エネルギーとして放出されます 方程式E = mc².

これは大量のエネルギーの放出を伴います。 したがって、核融合は、石油や木材の燃焼反応などの化学反応よりもはるかに効率的なエネルギー生成方法です。 核融合反応はおよそを生成します 化学反応の1000万倍のエネルギー。

しかし、これらの種類の反応 それらは非常に特定の条件下でのみ発生します 2つの軽い原子核の正電荷間の反発エネルギーが核力によって超えられます。核力は常に魅力的で短距離です。 この状態は、原子核が高速で移動する場合にのみ発生します。これは、非常に高温であることを意味します。 高温では、原子はプラズマの形をしています。 プラズマ状態とは、物質の物理的状態であり、核が電子から切り離されています。

したがって、核融合反応が起こるためには、 ローソンの基準、温度条件、プラズマの密度、およびこれらが維持される時間を確立します の反応を引き起こすために必要な条件（プラズマ閉じ込め時間と呼ばれる） 核融合。

の最も単純な定義 星自分の光を放つ星だと言うものです。 深くなると、それは巨大であると言えます 革命のガス球、ガスが重力によって球の中心に引き付けられ、高圧と高温に達する場所 それらは核反応を引き起こし、電磁放射、光、そして ホット。

与えられた 星は素晴らしい原子炉です、その組成は一定ではなく、星が点火または「オン」になったときの誕生以来、時間とともに進化します。 星がすべての燃料を使い果たして「死ぬ」まで。

星の生命のさまざまな段階を通して、そのプラズマが見られる組成と条件は変化し、それらとともに 核融合反応 私たちがその核心にあることを見つけます。

このレッスンでは、主系列星で最も一般的な核融合反応を詳しく見ていきます。 太陽.

画像：Prezi

星の中で ローソンの基準 核融合反応が起こるために。 この場合、プラズマの閉じ込めは巨大な重力によって与えられます。 核融合反応が異なれば、それらを最適に行うには、異なる温度と密度の条件が必要になります。

星の質量と年齢に応じて、その核で起こる核融合反応は次のようになります。 3つの異なるタイプ： 陽子-陽子核融合、ヘリウム核融合または炭素循環。 要約すると、最も頻繁な陽子-陽子反応が見られます。

陽子-陽子核融合：水素からヘリウムへの変換。

主系列星であり、70％の水素、28％のヘリウム、1.5％の炭素、オゾン、酸素、ネオン、0.5％の鉄などの元素で構成されています。 したがって、あなたの 主な燃料は水素です、これは最も単純な原子であり、その核は単一の陽子（質量と正電荷を持つ亜原子粒子）によって形成されます。

陽子-陽子核融合反応サイクルは、5つのステップに要約されています。

1.-2つの陽子の融合

星の内部では、2つの水素原子、つまり2つの陽子が融合して、単一の原子核を形成します。

2.-重水素の形成

2つの陽子によって形成されたこの原子核では、そのうちの1つが中性子（質量はあるが質量がない亜原子粒子）に変換されます。 電荷）、重水素の核、陽子と 中性子。 サイクルのこのステップはエネルギーを必要とし、その中で陽電子または反電子が放出されます（電子の同じ特性を持つ粒子） しかし、正電荷を持つ）と電子ニュートリノまたはレプトン（質量が 電子）。

3.-ヘリウム3核の形成

サイクルの2番目の反応で生成された重水素は、陽子を組み込んだ新しい核融合反応に参加します。 重水素原子核と別の陽子（水素原子核）の融合により、ヘリウム3原子核（2つの陽子と1つの中性子で構成される）が生成されます。

4-2つのヘリウム原子核の融合

この4番目の反応では、2つのヘリウム原子核が融合して、2つの中性子と4つの陽子で構成される1つの原子核が生成されます。

5.-2つのプロトンの放出

サイクルの最後の反応では、前の反応で形成された核がヘリウム核を形成します。 アルファ粒子と呼ばれ、2つの中性子と2つの陽子で構成されています。 陽子。

陽子-陽子核融合の完全なサイクルには、25 MeV（メガ電子ボルト）のエネルギーの生成が含まれます。

画像：惑星

に似た記事をもっと読みたい場合 星の核融合：まとめ、次のカテゴリに入力することをお勧めします 天文学.

• Borexinoコラボレーション*（2014）。 一次陽子からのニュートリノ–太陽の陽子融合プロセス. シュトゥットガルト：マクミラン出版社。
• Davide Castelvecchi。（2020）。 ニュートリノは太陽の核融合の最後の秘密を明らかにします。 研究と科学。 バルセロナ：Scientific Press S.L.