A propos de la fusion nucléaire à Stars

October 8

A propos de la fusion nucléaire à Stars


La fusion nucléaire est la pierre angulaire des étoiles, et un processus important dans la compréhension de la façon dont fonctionne l'univers. Le processus est ce qui alimente notre propre Soleil, et est donc la source de toute l'énergie sur Terre racine. Par exemple, notre alimentation est basée sur l'alimentation des plantes ou de manger des choses qui mangent les plantes, et les plantes utilisent la lumière du soleil pour fabriquer des aliments. En outre, pratiquement tout dans notre corps est fait à partir des éléments qui ne seraient pas exister sans la fusion nucléaire.

Comment fonctionne Fusion Begin?

Fusion est une étape qui se produit pendant la formation des étoiles. Cela commence dans l'effondrement gravitationnel d'un nuage moléculaire géant. Ces nuages ​​peuvent couvrir plusieurs dizaines d'années-lumière cubes d'espace et contiennent de grandes quantités de matière. Comme gravité effondre le nuage, il se brise en petits morceaux, chacun centré autour d'une concentration de la matière. Comme ces concentrations augmentent en masse, la gravitation correspondante et ainsi l'ensemble du processus accélère, avec l'effondrement lui-même créer de l'énergie thermique. Finalement, ces pièces se condensent sous la chaleur et de la pression dans des sphères gazeuses appelées protoétoiles. Si un protostar ne se concentre pas assez de masse, il ne parvient jamais à la pression et la chaleur nécessaire à la fusion nucléaire, et devient une naine brune. L'énergie montante de la fusion qui a lieu dans le centre atteint un état d'équilibre avec le poids de la matière de l'étoile, ce qui empêche en outre l'effondrement même en étoiles supermassifs.

Fusion Stellar

La plupart de ce qui constitue une étoile est de l'hydrogène gazeux, avec un peu d'hélium et un mélange d'oligo-éléments. L'énorme pression et la chaleur dans le cœur du Soleil est suffisante pour provoquer la fusion de l'hydrogène. Hydrogène fusion crams deux atomes d'hydrogène en même temps, ce qui entraîne la création d'un atome d'hélium, les neutrons libres et une grande quantité d'énergie. Ceci est le processus qui crée toute l'énergie libérée par le Soleil, y compris toute la chaleur, la lumière visible et les rayons UV qui finissent par atteindre la Terre. L'hydrogène est pas le seul élément qui peut être condensé de cette manière, mais les éléments les plus lourds nécessitent successivement des quantités plus élevées de pression et de chaleur.

Running Out of Hydrogen

Finalement, les étoiles commencent à manquer de l'hydrogène qui fournit le carburant de base et la plus efficace pour la fusion nucléaire. Lorsque cela se produit, l'énergie montante qui soutenait l'équilibre empêchait en outre la condensation de l'étoile bafouille, provoquant une nouvelle étape de l'effondrement stellaire. Lorsque l'effondrement met suffisante, une plus grande pression sur le noyau, un nouveau cycle de fusion est possible, cette fois brûler l'élément plus lourd de l'hélium. Étoiles avec une masse de moins de la moitié de notre propre manque Sun les moyens de fusionner l'hélium, et deviennent des naines rouges.

Fusion en cours: Stars Mid-Sized

A propos de la fusion nucléaire à Stars


Quand une étoile commence la fusion de l'hélium dans le noyau, la production d'énergie augmente avec celle de l'hydrogène. Cette plus grande sortie pousse les couches externes de l'étoile plus loin, en augmentant sa taille. Ironiquement, ces couches externes sont maintenant assez loin de là où la fusion a lieu pour se rafraîchir un peu, les transformant du jaune au rouge. Ces étoiles deviennent des géantes rouges. Helium fusion est relativement instable, et les fluctuations de température peut provoquer des pulsations. Il crée le carbone et l'oxygène en tant que sous-produits. Ces pulsations ont le potentiel pour souffler les couches externes de l'étoile dans une explosion nova. Une nova peut à son tour créer une nébuleuse planétaire. Le noyau stellaire restant va progressivement se rafraîchir et former une naine blanche. Ceci est la fin probable de notre Soleil

Fusion en cours: Big étoiles

étoiles Bigger ont plus de masse, ce qui signifie que lorsque l'hélium est épuisé, ils peuvent avoir un nouveau cycle de l'effondrement et de produire la pression pour démarrer un nouveau cycle de fusion, la création d'éléments encore plus lourds. Cela peut potentiellement aller jusqu'à fer est atteinte. Le fer est l'élément qui divise les éléments qui peuvent produire de l'énergie dans la fusion de ceux qui absorbent l'énergie en fusion: fer absorbe un peu d'énergie dans sa création. Maintenant, la fusion est le drainage, plutôt que de créer de l'énergie, même si le processus est inégal (fusion de fer ne sera pas passe partout dans le noyau). La même instabilité de fusion dans les étoiles supermassifs peut les éjecter leurs coquilles externes d'une manière similaire aux étoiles régulières, avec le résultat étant appelé une supernova.

poussière d'étoiles

Une considération importante dans la mécanique stellaire est que toute la matière dans l'univers plus lourd que l'hydrogène est le résultat de la fusion nucléaire. Vraiment éléments lourds, tels que l'or, le plomb ou l'uranium, ne peuvent être créés par des explosions de supernovae. Par conséquent, toutes les substances que nous connaissons sur la Terre sont composés construits sur les débris de quelque disparition stellaire passé.