рефераты, курсовые, дипломы >>> астрономия, авиация, космонавтика

 

Откуда берется энергия Солнца?

 

Реферат по астрономии на тему:

Откуда берется энергия солнца?

ученика 11 Б класса

гимназии № 25

Почему Солнце светит и не остывает уже миллиарды лет? Какое «топливо» даёт ему энергию? Ответы на эти вопросы учёные находили веками, и лишь в начале ХХ в. Было найдено правильное решение. Сейчас понятно, что Солнце, как и остальные звёзды, светит благодаря протекающим в его недрах термоядерным реакциям. Что же это за реакции?

Если ядра атомов лёгких частей соединятся в ядро атома более тяжёлого элемента, то масса нового ядра окажется меньше, чем суммарная масса тех ядер, из которых оно образовалось. Остаток массы преобразуется в энергию, которую уносят частицы, образовавшиеся в ходе реакции. Эта энергия практически полностью переходит в тепло. Таковая реакция синтеза атомных ядер может происходить лишь при совсем высоком давлении и температуре свыше 10 млн. Градусов. Поэтому она и именуется термоядерной.

Основное вещество, составляющее Солнце – водород, на его долю приходится около 71% всей массы светила. Практически 27% принадлежит гелию, а другие 2% – более тяжёлым элементам, таковым, как углерод, азот, кислород и сплавы.
основным «топливом» на Солнце служит конкретно водород. Из четырёх атомов водорода в итоге цепочки перевоплощений появляется один атом гелия. А из каждого грамма водорода, участвующего в реакции, выделяется 6*1011 Дж энергии! На Земле такового количества энергии хватило бы для того, чтоб подогреть от температуры 0( С до кипения 1000 м3 воды!

Рассмотрим механизм термоядерной реакции перевоплощения водорода в гелий, которая, по-видимому, более принципиальна для большинства звёзд. Именуется она протон-протонной, так как начинается с тесного сближения двух ядер атома водорода – протонов.

Протоны заряжены положительно, поэтому взаимно отталкиваются, причём, по закону Кулона, сила эта обратно пропорциональна квадрату расстояния и при тесных сближениях обязана стремительно возрастать. Но при совсем высокой температуре и давлении скорости теплового движения частиц столь значительны, а частицам так тесновато, что более быстрые из них всё же сближаются друг с другом и оказываются в сфере влияния ядерных сил. В итоге может произойти цепочка перевоплощений, которая завершится возникновением нового ядра состоящего из двух протонов, – ядра гелия.

Далеко не каждое столкновение двух протонов приводит к ядерной реакции.
В течение миллиардов лет протон может постоянно сталкиваться с другими протонами, так и не дождавшись ядерного перевоплощения. Но если в момент тесного сближения двух протонов произойдёт ещё и другое маловероятное для ядра событие – распад протона на нейтрон, позитрон и нейтрино (таковой процесс именуется бета-распадом), то протон с нейтроном объединяются в устойчивое ядро атома тяжёлого водорода – дейтерия.

Ядро дейтерия (дейтрон) по своим свойствам похоже на ядро водорода, лишь тяжелее. Но в различие от последнего в недрах звезды ядро дейтерия долго существовать не может. Уже через несколько секунд, столкнувшись ещё с одним протоном, оно присоединяет его к себе, испускает массивный палитра-квант и становится ядром изотопа гелия, у которого два протона связны не с двумя нейтронами, как у обыденного гелия, а с одним. Раз в несколько миллионов лет такие ядра лёгкого гелия сближаются так тесновато, что могут объединиться в ядро обыденного гелия, «отпустив на свободу» два протона.

Итак, в итоге последовательных ядерных перевоплощений появляется ядро обыденного гелия. Порожденные в ходе реакции позитроны и палитра-кванты передают энергию окружающему газу, а нейтрино совершенно уходят из звезды, потому что владеют умопомрачительной способностью проникать через большие толщи вещества, не задев ни одного атома.

Реакция перевоплощения водорода в гелий ответственна за то, что внутри
Солнца сейчас еще больше гелия, чем на его поверхности. Естественно, возникает вопрос: что же будет с Солнцем, когда весь водород в его ядре выгорит и превратится в гелий, и как скоро это произойдёт?

Оказывается, приблизительно через 5 млрд. Лет содержание водорода в ядре
Солнца так уменьшится, что его «горение» начнётся в слое вокруг ядра.
Это приведёт к «раздуванию» солнечной атмосферы, увеличению размеров
Солнца, падению температуры на поверхности и увеличению ее в ядре.
равномерно Солнце превратится в красный гигант – сравнимо холодную звезду большого размера с атмосферой, превосходящей границы орбиты Земли.
Жизнь Солнца на этом не закончится, и оно будет претерпевать ещё много конфигураций, пока в конце концов не станет холодным и плотным газовым шаром, внутри которого уже не происходит никаких термоядерных реакций.

 
Еще рефераты и курсовые из раздела
Луна
главные данные.Е стественный спутник Земли, Луна, - более изученное небесное светило. Лунная орбита - эллиптическая. Среднее расстояние Луны от земли равно 384400 км, а...

Законы Кеплера
Мазуров Алексей, 11 «Б».Важную роль в формировании представления о строении Солнечной системы сыграли также законы движения планет, которые были открыты Иоганном Кеплером...

Планета Нептун
План. Вступление. I.Нептун. II. Основная часть. 1. История открытия. 2. некие характеристики планеты. 3. Химический...

Расчет внешних скоростных черт мотора внутреннего сгорания
С О Д Е Р Ж А Н И Е Р А Б О Т Ы : страничка Введение. 2 1. Задание на курсовую работу. 3 2. Выбор кара – аналога. 4 3. Трансмиссия: общее...

Первый индийский космонавт
Ракеш ШАРМА майор, Герой русского Союза (1984). Первый гражданин Республики Индия, совершивший полет в космос на космических кораблях "альянс Т-10,...