<<
>>

Атомная энергия Солнца и звезд

Сегодня мы знаем, что атомные и ядерные реакции служат наиболее мощными из известных источников энергии. Заметная часть электроэнергии вырабатывается сегодня на атомных электростанциях.

В реакторах этих электростанций тяжелые ядра атомов урана распадаются на ядра более легких элементов. При таком распаде освобождается энергия. Еще больше энергии выделяется при ядерных реакциях, в которых легкие ядра объединяются в более тяжелые. Одной из таких реакций является слияние ядер водорода.

Солнце, как и почти все звезды, состоит в основном из водорода. Естественно возникает вопрос, может ли светимость Солнца поддерживаться за счет ядерных реакций слияния водорода в его недрах? Позже мы увидим, что эти реакции действительно являются источником энергии Солнца. В гл. 3 мы подробно обсудим ядерные реакции, протекающие в недрах звезд. Но прежде чем убедиться, что Солнце, а следовательно и мы, обязаны своей жизнью ядерным реакциям, попытаемся понять, что следует из предположения том, что Солнце и звезды существуют за счет превращения а томов водорода в атомы гелия, а освобождающаяся энергия поддерживает свечение звезд.

Пусть атомные ядра одного грамма водорода превратятся в ядра гелия, тогда из этого грамма вещества освободится 630 миллиардов джоулей энергии: в 20 миллионов раз больше, чем при сгорании такой же массы каменного угля. Таким образом, ядерная энергия Солнца позволяет ему существовать в 20 миллионов раз дольше, чем если бы С 'олнце получало свою энергию за счет сжигания угля. Это означает, что продолжительность жизни Солнца составляет около 100 миллиардов лет. Наконец мы нашли источник энергии, который может поддерживать светимость Солнца в омские миллиардов лет: это ядерная энергия, освобождающаяся при превращении водорода в гелий. Энергия, запасенная и водороде нашего Солнца, позволяет ему светить целых 100 миллиардов лет. На самом деле эта оценка завышена, поскольку Солнце состоит из водорода лишь примерно на 70%, а следовательно, оно содержит меньше ядерного «I орючего», чем мы предполагали.

Далее мы увидим, что ядерная реакция в недрах звезд начинает затухать, уже когда израсходовано 10-20% всего водорода. Отсюда следует, что ( о вице может существовать примерно семь миллиардов лет. Эю гоже достаточно большой срок, и Земля (если на ней еще hy.nei существовать жизнь) еще очень долго будет осве- щаи.ся лучами Солнца.

( олнце это примерно одна из 7 тысяч звезд, видимых на небе невооруженным глазом. С помощью телескопа можно увиден, неизмеримо больше звезд. И все они, за редкими исключениями, состоят в основном из водорода. Если все эти звезды черпают свою энергию из превращения водорода в leпай, го для всех них можно рассчитать, на сколько лет чваип гюго водорода, чтобы поддерживать их светимость. Дня Солнца этот срок составляет 7 миллиардов лет. Но можно найти и звезды, в которых водород существенно раньше подойдет к концу. Возьмем к примеру звезду под названием Спика, самую яркую в созвездии Девы. Вокруг нее обращается звезда-спутник, поэтому мы можем определить массу С пики (см. приложение В). Масса Спики примерно в 10 раз превышает солнечную. Мы знаем также, что она светит в 10 тысяч раз ярче Солнца. Таким образом, хотя в объеме Спики содержится в 10 раз больше водорода, чем в Солнце, она светит так ярко, что этого водорода хватит всего на одну тысячную срока жизни Солнца. Следовательно, Спика может светить ненамного дольше нескольких миллионов лет. Это очень короткий промежуток времени по космическим масштабам. Действительно, миллион лет назад на Земле уже существовали высокоразвитые млекопитающие, а в лесах острова Ява уже жили предки человека - питекантропы1’.

<< | >>
Источник: Киппенхан Р.. 100 миллиардов солнц: Рождение, жизнь и смерть звезд. 1990

Еще по теме Атомная энергия Солнца и звезд:

  1. ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ
  2. ЭНЕРГИЯ СТАРАЯ
  3. 2. «Ярче тысячи Солнц»
  4. АНАТОМИЯ ЗВЕЗДЫ
  5. КАК ВЫРАБАТЫВАЕТСЯ ЭНЕРГИЯ В ЗВЕЗДАХ ГЛАВНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
  6. ОБРАЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗВЕЗДАХ
  7. ЧАСТИЦЫ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ И КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ
  8. Атомная энергия Солнца и звезд
  9. Артур Эддингтон и источник энергии звезд
  10. Туннельный эффект в звездах
  11. Нейтрино, образующиеся на Солнце
  12. Пульсар в Крабовидной туманности видимая звезда
  13. Изменение магнитного поля нейтронной звезды
  14. Рождение звезд в природе
  15. ЗВЕЗДНЫЕ ВЕКА ЧЕЛОВЕЧЕСТВА В. Г. Сурдин
  16. Что такое «модель звезды»