|
輕元素(如氫及其同位數氘、氚)結合成重元素(如氦等)所發出之能量。太陽能係源自核融合反應,此外如熱核彈或氫彈亦均利用核融合原理製成。 氚為氫的同位素,由一質子及二中子構成。氘可以從海水中提取,而氚則不存在於天然界中。檢查核力時,可發現原子序於40至80之間為最穩定的原子,而當原子序超過80以後就都有一個天然放射性的趨勢。並且會分裂成二較輕而在穩定區域內的元素,此種趨勢即核分裂原理之基礎。在另一方面當原子序小於40時,即有合成變為較重元素之趨勢。上述分裂與融合之反應均有質量欠缺(mass defect)現象,由愛因斯坦質能互換原理:E=mc2,吾人獲知會有巨大能量發生,而後者又較前者放出的能量約多出三至四倍。 |
|
太陽包含太陽系99%以上的質量。其成分中,氫佔了大約75%的質量,而氦則佔了約25%。 太陽的能量是來自於核心的核融合反應:其中主要為γ射線能量。太陽表面稱為光球,溫度約為6,000K,布滿洶湧起伏的米粒狀組織。黑子則為較低溫的區域,約4,000K。大型的黑子直徑可達5萬公里,甚至比地球還大。 在太陽表面還有日珥 ,與太陽黑子、閃焰等都是太陽表面磁場劇烈活動的產物。 太陽大概已有50億年的歷史了,從初生起已耗盡大約一半的核心氫氣,這表示它大概還能再維持50億年的穩定,最後核心氫氣融合殆盡,進一步引發氦融合反應,終將在急速膨脹成紅巨星、吞噬地球甚至火星之後,演變成行星狀星雲與白矮星,在太空中逐漸冷卻、黯淡,成為黑矮星。 |
|
氫彈是利用原子彈爆炸的能量做為“扳機”,將聚變燃料加熱至幾千萬K以上,使其發生的聚變反應,其威力在可高達上千萬噸梯恩梯當量。 為什麼氫彈有“扳機”,打過槍的人都知道,槍是有扳機的。氫彈也需要有“扳機”這樣的“點火”裝置,才能爆炸。 氫彈爆炸原理是一種核聚變。某些較重的原子核,如鈾235、238、239等的原子核,在受到中子轟擊後,分裂成兩個或數個品質相近的原子核,並釋放出大量能量的過程,就是核裂變的過程。原子彈就是利用這一原理使核裝料在極短的時間內發生核裂變釋放出巨大能量而產生各種殺傷破壞效應的。 我們知道,要使兩個原子核聚合在一起,形成一個重核,就必須克服帶正電的原子核之間的排斥力。要衝破兩個原子核之間的排斥力,就必須設法讓一個原子核以極高的速度向著另一個原子核沖過去,一直沖到能夠發生核聚變的距離上,那麼,這兩個原子核就結合在一起了。 聚變反應需要多高的溫度呢?據計算,這一溫度要在1000萬攝氏度以上。而且,只有在1400萬∼1億攝氏度的溫度條件下,反應速度才大得足以實現聚變反應。到哪里去尋找這樣高的溫度源呢?一時,這一問題成了困惑科學家的重大難題之一。直到原子彈爆炸成功以後,人們才驚奇地發現,原子彈爆炸時產生的高溫能夠滿足聚變反應所需要的高溫條件。 於是,科學家在氫彈中設計了一個來“點燃”熱核爆炸的起爆原子彈,並把它稱為“扳機”系統。 |