在核聚变的进程中,铁元素组成了一个分水岭。过了这个阶段,聚变响应不再开释能量爱色岛,反而需要汲取能量来不绝进行。
具体来说,当恒星里面的核聚变进度达到铁(真确地说,是镍-62,但镍最终会颐养为铁),由于无法再开释能量,恒星的里面均衡遭受破碎,核聚变便无法执续。
为安在铁之后的核聚变进程中需要汲取能量呢?这与铁元素领有最高的比团结能谋划。
法子会比团结能,咱们需要先剖释什么是团结能。
团结能是指将原子核中的核子团结在一说念所需的能量,按照东说念主教版高中物理课文的形色:“原子核是由核子依靠核力团结在一说念变成的,要是要把这些核子分开,也需要耗尽能量,这便是原子核的团结能。”团结能并不是元素原子核自带的能量,而是在拆解(裂变)或归并(聚变)原子核进程中需要摄入或开释的能量。原子核内的核子数目(质子和中子齐当作核子)越多,其团结能就越大。
比团结能则被界说为团结能除以核子数,也称为平均团结能。团结能与比团结能的关系好比GDP与东说念主均GDP。
就像一个国度的GDP总量虽高,好色电影院但要看生流水平还得看东说念主均GDP相似,核聚变的要害在于比团结能,而非团结能。
铁之是以领有最高的比团结能,意味着它是最清醒的元素。
由于铁的清醒性,思要通过聚变不绝向铁原子核添加核子会变得极度穷困,因此需要耗尽弘大的能量。
文爱剧情上文附有一张元素比团结能的弧线图(好多尊府误称为团结能,一词之差,真谛一丈差九尺)。从图中不错显着看出,为什么氢弹(包含氢元素的聚变)的威力会跨越原枪弹(铀元素的裂变)。
此外,还不错通过爱因斯坦的质能方程式E=MC²来施展为安在铁之后的聚变进程中会汲取能量。
关于铁之前的轻元素,它们在聚变进程中会失去质地,因而开释能量;而铁之后的重元素在聚变中会加多质地,是以需要汲取能量。
为何汲取能量后,恒星内的核聚变就不可执续了呢?
这是因为恒星是靠着引力与核力的机密均衡而清醒的。
核聚变产生的能量对外界变成压力,与恒星自己的引力达到均衡,恒星才能保执清醒。
从氢初始,引力的压缩作用使得恒星里面变成高温,餍足了初始聚变的条目。中枢最初汲取能量,然后通过聚变开释更大的能量,这些能量进一步为下一轮的聚变提供能源,如斯轮回。
但当铁聚变在恒星里面发生时,不仅不会开释能量,还会飞快耗尽恒星的能量,导致恒星坍缩,进而触发核爆炸,这便是超新星爆发。
超新星爆发开释出的能量,在短短本事内比太阳通盘100亿年生命周期中开释的总能量还要多出百倍。
这股弘大的能量在天地中刹那间变成一个超等熔炉,不错产生包括铁之后的总共重元素。
随后,在恒星原地可能会变成中子星或黑洞。
一朝恒星决心走向闭幕,莫得任何力量八成防碍。
在科学限度爱色岛,铁聚变被喻为“恒星杀手”,它闭幕了恒星里面的核聚变,却开启了超新星爆发,这不仅是生命发源的要害,还加快了天地产生总共元素并划分这些元素的进程,大大裁减了生永生命所需的本事。