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2013 年 8 月 5 日

太陽系的前世今生 (217):核融合與能量釋放

影像提供 : 維基百科
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 :  1939 年,美國天文學家漢斯•貝特Hans Albrecht Bethe,1906.7.2.-2005.3.6. )分析了氫融合成氦的可能過程, 他選擇了兩種認為可能發生在恆星內產生能源的機制。第一種是 質子 - 質子鏈反應 (Proton-Proton Chain) ,是 質量 (Mass) 像 太陽 (sun)或比太陽輕的恆星產生能源的主要方式。過程中能量釋放量是比較最後產生的氦-4 (helium-44He) 和 4 個 質子 (Proton,p) 的質量,顯示少了 0.007 (或是 0.7%) 的質量。 這些質量被轉換成了能量 (Energy),在各自的反應中以 γ 射線 電子微中子 (neutrino, νe)  的形式釋放出去。 在一個完整的反應鏈可以得到 26.73 MeV (= 0.43×10-11 焦耳,1 MeV = 1.602 × 10-13 焦耳) 的能量。 只有以 γ 射線釋放的能量會和電子與質子作用來加熱太陽的內部。 這些熱量支撐著太陽使它不致於因為本身的 重力 而崩潰。 電子微中子不會與一般的物質發生交互作用,而且不會支持太陽去對抗本身的重力崩潰。電子微中子在昨天所介紹的 pp1pp2pp3 鏈分別會帶走 2.0%4.0% 28.3% 的能量。上圖是   pp3 鏈示意圖。

明日主題 : 太陽系的前世今生 (218):碳氮氧循環
天文史上的今天 : 1866 年 8 月 5 日,德國化學家 Carl Dietrich Harries (1866.8.5.-1923.11.3.)出生。他探研聚合物(polymers)和合成橡膠 (rubber)等與臭氧(ozone)反應的不飽和化合物(unsaturated compounds),是早期臭氧生成器發明者之一,發表數量可觀有關臭氧化反應(ozonolysis)的論文。
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