在恒星中的核聚变反应氢的同位素反应生成He,那He聚变生成什么,He核聚变的生成物再进行核聚变又生成什么,以此类推,请一
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/17 01:02:56
在恒星中的核聚变反应氢的同位素反应生成He,那He聚变生成什么,He核聚变的生成物再进行核聚变又生成什么,以此类推,请一一列举,
4He+4He=8Be
8Be+4He=12C
12C +4He→16O + γ
16O +4He→20Ne + γ
20Ne+4He→24Mg + γ
以上反应称为氦核作用,也称为α反应或α作用.与此同时,各元素核也可以与氢核、氘核、氚核发生反应,生成各种元素及其同位素,如Si、S、Ar,Ca,Ti等,直至生成铁,反应方程式类似.随着原子核质量的增加,各种反应所需要的温度也越来越高,反应也就越来越难以发生.
各反应发生的可能性称为反应截面,是可以通过数学手段计算得到的.
根据原子核内能,当聚变反应达到铁时,就不能再用聚变的形式生成比铁核更重的原子核了,要继续增加原子核序数,就必须给原子核补充能量(即两反应物原子核内能大于新原子核内能),反应由放能反应转变为需能反应.因此,要生成比铁重的元素,就只能在能量充分富裕的环境中才能发生,这样的环境,目前所知的只有一种,就是超新星爆发,其反应截面同样可以计算得到.
再问: 话说Y是什么,还有为什么聚变到 Fe时聚变就停止,请一一回答,谢谢
再答: 1、那个不是Y,是γ,是希腊字母的第三个,读“伽马”,在反应方程式中代表光子。就是放出能量的意思。2、关于为什么聚变反应到铁就停止了,是这样的。能否发生核聚变及其可能性,由两个因素决定,一是原子核的大小。原子核越小,核与核之间的电斥力越小,原子核之间就越容易靠近,也就越容易发生聚变。原子核越大,核与核之间的电斥力越大,就需要更大的热运动速度,才能保证核与核之间相互接近,使强核作用力起作用,把它们拉到一起,成为一个更大的原子核。二是原子核的内能。必须保证新产生的原子核的内能小于聚变前各原子核内能的总和,即聚变后有能量的释放。原子核内能大致是下面这张图。自己画的,画和不好,凑合看吧。由上图可知,氢聚变为氦时,释放出的能量是最大的,同时由于氢原子核是最小的(只有一个质子),相互之间的电斥力最小,聚变反应也最容易发生(所需温度最低),随着原子核体积的增大,核内质子数的增加,核与核之间的电斥力增大,反应难度也在加大,反应释放出的能量却在减少。在所有已知元素中,铁的原子核内能是最小的,原子核最稳定。铁以后的重金属元素,如铀、钚,就不是聚变放能,而是裂变放能了。原子核越大,越不稳定。当快中子进入铀、钚的原子核时,原子核的稳定性受到破坏,就会一分为二,裂变为两个较小的原子核,同时放出能量。而对于铁,不论是让铁聚变,还是裂变,不但不能释放能量,还需要给它注入能量,这就是在恒星中,一旦产生出铁,核反应就不能再继续进行下去的原因。铁就会在恒星的中心积累起来,越来越多,形成由铁组成的核心。
8Be+4He=12C
12C +4He→16O + γ
16O +4He→20Ne + γ
20Ne+4He→24Mg + γ
以上反应称为氦核作用,也称为α反应或α作用.与此同时,各元素核也可以与氢核、氘核、氚核发生反应,生成各种元素及其同位素,如Si、S、Ar,Ca,Ti等,直至生成铁,反应方程式类似.随着原子核质量的增加,各种反应所需要的温度也越来越高,反应也就越来越难以发生.
各反应发生的可能性称为反应截面,是可以通过数学手段计算得到的.
根据原子核内能,当聚变反应达到铁时,就不能再用聚变的形式生成比铁核更重的原子核了,要继续增加原子核序数,就必须给原子核补充能量(即两反应物原子核内能大于新原子核内能),反应由放能反应转变为需能反应.因此,要生成比铁重的元素,就只能在能量充分富裕的环境中才能发生,这样的环境,目前所知的只有一种,就是超新星爆发,其反应截面同样可以计算得到.
再问: 话说Y是什么,还有为什么聚变到 Fe时聚变就停止,请一一回答,谢谢
再答: 1、那个不是Y,是γ,是希腊字母的第三个,读“伽马”,在反应方程式中代表光子。就是放出能量的意思。2、关于为什么聚变反应到铁就停止了,是这样的。能否发生核聚变及其可能性,由两个因素决定,一是原子核的大小。原子核越小,核与核之间的电斥力越小,原子核之间就越容易靠近,也就越容易发生聚变。原子核越大,核与核之间的电斥力越大,就需要更大的热运动速度,才能保证核与核之间相互接近,使强核作用力起作用,把它们拉到一起,成为一个更大的原子核。二是原子核的内能。必须保证新产生的原子核的内能小于聚变前各原子核内能的总和,即聚变后有能量的释放。原子核内能大致是下面这张图。自己画的,画和不好,凑合看吧。由上图可知,氢聚变为氦时,释放出的能量是最大的,同时由于氢原子核是最小的(只有一个质子),相互之间的电斥力最小,聚变反应也最容易发生(所需温度最低),随着原子核体积的增大,核内质子数的增加,核与核之间的电斥力增大,反应难度也在加大,反应释放出的能量却在减少。在所有已知元素中,铁的原子核内能是最小的,原子核最稳定。铁以后的重金属元素,如铀、钚,就不是聚变放能,而是裂变放能了。原子核越大,越不稳定。当快中子进入铀、钚的原子核时,原子核的稳定性受到破坏,就会一分为二,裂变为两个较小的原子核,同时放出能量。而对于铁,不论是让铁聚变,还是裂变,不但不能释放能量,还需要给它注入能量,这就是在恒星中,一旦产生出铁,核反应就不能再继续进行下去的原因。铁就会在恒星的中心积累起来,越来越多,形成由铁组成的核心。
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