Откуда берется энергия Солнца?

Реферат по астрономии на тему Откуда берется энергия солнца? ученика 11 Б классагимназии 25Какое топливо да т ему энергию? Ответы на эти вопросы уч ные искали веками, итолько в начале ХХ в. было найдено правильное решение. Теперь известно, чтоСолнце, как и другие зв зды, светит благодаря протекающим в его недрахтермоядерным реакциям.Что же это за реакции? Если ядра атомов л гких элементов сольются в ядроатома более тяж лого элемента, то масса нового ядра окажется меньше, чемсуммарная масса тех ядер, из которых оно образовалось.

Остаток массыпревращается в энергию, которую уносят частицы, образовавшиеся в ходе реакции.Эта энергия почти полностью переходит в тепло. Такая реакция синтеза атомныхядер может происходить только при очень высоком давлении и температуре свыше 10млн. градусов. Поэтому она и называется термоядерной.Основное вещество, составляющее Солнце водород, наего долю приходится около 71 всей массы светила.Почти 27 принадлежит гелию,а остальные 2 более тяж лым элементам, таким, как углерод, азот, кислород иметаллы.

Главным топливом на Солнце служит именно водород.Из четыр х атомовводорода в результате цепочки превращений образуется один атом гелия. А изкаждого грамма водорода, участвующего в реакции, выделяется 6 1011Дж энергии! На Земле такого количества энергии хватило бы для того, чтобынагреть от температуры 0 С до кипения 1000 м3 воды!Рассмотрим механизм термоядерной реакции превращенияводорода в гелий, которая, по-видимому, наиболее важна для большинства зв зд.Называется она протон-протонной, так как начинается с тесного сближения двухядер атома водорода протонов.

Протоны заряжены положительно, поэтому взаимноотталкиваются, прич м, по закону Кулона, сила эта обратно пропорциональнаквадрату расстояния и при тесных сближениях должна стремительно возрастать.Однако при очень высокой температуре и давлении скорости теплового движениячастиц столь велики, а частицам так тесно, что наиболее быстрые из них вс жесближаются друг с другом и оказываются в сфере влияния ядерных сил. Врезультате может произойти цепочка превращений, которая завершитсявозникновением нового ядра состоящего из двух протонов, ядра гелия.Далеко не каждое столкновение двух протонов приводит кядерной реакции.

В течение миллиардов лет протон может постоянно сталкиваться сдругими протонами, так и не дождавшись ядерного превращения.Но если в моменттесного сближения двух протонов произойд т ещ и другое маловероятное для ядрасобытие распад протона на нейтрон, позитрон и нейтрино такой процессназывается бета-распадом , то протон с нейтроном объединяются в устойчивое ядроатома тяж лого водорода дейтерия.Ядро дейтерия дейтрон по своим свойствам похоже наядро водорода, только тяжелее.

Но в отличие от последнего в недрах звезды ядродейтерия долго существовать не может.Уже через несколько секунд, столкнувшисьещ с одним протоном, оно присоединяет его к себе, испускает мощный гамма-кванти становится ядром изотопа гелия, у которого два протона связны не с двумянейтронами, как у обычного гелия, а с одним.

Раз в несколько миллионов леттакие ядра л гкого гелия сближаются настолько тесно, что могут объединиться вядро обычного гелия, отпустив на свободу два протона.Итак, в итоге последовательных ядерных превращенийобразуется ядро обычного гелия.Порожденные в ходе реакции позитроны игамма-кванты передают энергию окружающему газу, а нейтрино совсем уходят иззвезды, потому что обладают удивительной способностью проникать через огромныетолщи вещества, не задев ни одного атома.Реакция превращения водорода в гелий ответственна зато, что внутри Солнца сейчас гораздо больше гелия, чем на его поверхности.Естественно, возникает вопрос что же будет с Солнцем, когда весь водород в егоядре выгорит и превратится в гелий, и как скоро это произойд т?Оказывается, примерно через 5 млрд. лет содержаниеводорода в ядре Солнца настолько уменьшится, что его горение начн тся в слоевокруг ядра. Это привед т к раздуванию солнечной атмосферы, увеличениюразмеров Солнца, падению температуры на поверхности и повышению е в ядре.Постепенно Солнце превратится в красный гигант сравнительно холодную звездуогромного размера с атмосферой, превосходящей границы орбиты Земли. ЖизньСолнца на этом не закончится, и оно будет претерпевать ещ много изменений,пока в конце концов не станет холодным и плотным газовым шаром, внутри которогоуже не происходит никаких термоядерных реакций.