第六百五十章 核聚变

第六百五十章 核聚变 (第2/2页)

“算我说的，那什么是你口中的核合成？”
　　
　　楚云紧随其后问道。
　　
　　“核合成是最简单元素氢的核转变成较重元素的核的过程。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“给我们说说这个过程？”
　　
　　李思特认真地问道。
　　
　　“在天文学里面，这个核聚变过程的第一步是在大爆炸中完成的，它将大量氢转变成氦。
　　
　　但除最轻的几种元素外，所有其他元素都是在恒星内部叫做恒星核合成的过程中由氢和氦加工而成。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“怎么说？”
　　
　　四号问道。
　　
　　“大爆炸核合成发生在宇宙已经膨胀和冷却到温度大约开氏1000亿度那一刻之后，这大概是奇点爆发后百分之一秒，即暴涨时期已经过去很久。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“我靠，那么厉害，这样的温度，我看我连灰尘都没有了，死的也痛快！”
　　
　　李思特一惊一乍地说道。
　　
　　他的话，让其他人不约而同时的对他翻白眼。
　　
　　“在那时，宇宙迅速膨胀和冷却，在它膨胀冷却时，原始质子和中子经由β衰变和逆β衰变彼此互相转化。
　　
　　这个过程在宇宙年龄约3分46秒钟、温度降到开氏9亿度时结束。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“然后发生了什么？”
　　
　　四号问道。
　　
　　“这时，宇宙继续冷却和膨胀，质子和中子的比例则冻结下来了。
　　
　　你们要知道，重子形态质量的大约25％成为氦核，差不多75％成为氢核，还有极少量其他轻核，如氘和锂。
　　
　　这就是提供给恒星核合成的原料。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“有什么相关的历史？”
　　
　　楚云问道。
　　
　　“恒星核合成在1950年代是由弗雷德·霍伊尔及其同事详细论证的，也让很多人承认大爆炸宇宙学是一门严肃的定量科学。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“那恒星内部的元素形成过程是怎么样的？”
　　
　　李思特问道。
　　
　　“恒星内部的元素形成基本过程是将氦-4核，又叫做α粒子，加进已经存在的核，所以元素是按每步4个原子质量单位一步一步加工出来的。
　　
　　氦本身也在主序恒星内部由氢加工而成，所以在恒星演化的较晚阶段有大量的氦作为原料。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“这让我想到了，核合成系列的第一步就遇到了一个瓶颈。”
　　
　　五号提醒他道。
　　
　　“那是因为两个氦-4核结合而成的铍-8核极不稳定，它将在形成之后仅仅10亿亿分之一秒破裂。
　　
　　也是因为，霍伊尔的洞察力证明，三α过程可以克服这个瓶颈，因为它实质上是自发地将三个氦-4核聚合成一个碳-12核。”
　　
　　虚妄有些不高兴，五号的说法。
　　
　　“然后呢？”
　　
　　五号继续问道。
　　
　　“正如一个氦-4核的质量略小于两个质子和两个中子加在一起的质量，因而代表一种较稳定的物质形态，一个碳-12核的质量也略小于构成它的三个α粒子的质量之和。
　　
　　以这种方式每形成一个碳-12核，多余的质量便按照著名公式E=mc^2转化成能量。
　　
　　一旦恒星含有了碳，剩下的事情就多多少少是一帆风顺了。”
　　
　　虚妄说道。
　　
　　“什么意思？”
　　
　　李思特问道。
　　
　　“……”
　　
　　(本章完)