你知道宇宙中比铁更重的元素是什么吗?
众所周知,核聚变与核裂变都是能够爆发出巨大能量。核裂变的变化方式主要通过由一种原子核分裂成多个原子。我们所熟知的核导弹以及核电厂的能量就是源自核裂变反应。核裂变所产生的能量已经是非常大的了。
但是与核裂变相比,核聚变能产生的能量更为巨大,核聚变是依靠几个原子核聚变成一个原子核的过程,其过程与核裂变相反。
在我们的宇宙中,存在着多种元素。而核聚变一般反应到铁就结束了,那么,宇宙中比铁更重的元素是什么,且到底是怎么来的呢?
核聚变到底有多难?按照人类目前的技术,其实想要实现可控核聚变是非常困难的,且核聚变所产生的巨大能量也是难以控制的。
在我们身边所每日沐浴到的阳光,实际上就是太阳所产生的一种核聚变现象,而可控核聚变因此也被称作为人造太阳。
目前,许多国家都想攻克掌握可控核聚变的技术,因为一旦达到可控核聚变技术,也就代表第一宇宙文明的实现。那么想要实现核聚变,到底有多难?
早在1932年的时候,澳洲科学家马克就曾经实验过核聚变反应,但是经过试验后,马克发现核聚变所产生的巨大能量是极其不可控的,所以当下就放弃了继续对核聚变的实验。
在之后的科技发展中,人类逐渐掌握了可控核裂变反应,但始终无法攻克下核聚变技术。原因就是想要达成核聚变的条件实在是太苛刻了。
人类无法达到核聚变所需要的温度。
众所周知,太阳本身的外表温度已经高达5000摄氏度以上了,而核聚变一般发生在温度更高的太阳内部,所以核聚变所需要的温度是需要超过5000摄氏度以上的。
目前,人类还无法通过科技达到如此高的温度。且就算达到如此高的温度,想要制造出能够承受如此高温的容器也是极其困难的,因此,人类达成核聚变的必要条件是暂时无法实现的。
为什么核聚变只能到铁元素?虽然在地球上暂时无法实现核聚变,但是在宇宙中,离我们较近的太阳就在无时不刻正发生着核聚变。但即使核聚变的能量再强大,也只能变到铁就中止,这是为什么呢?
其中,最主要的原因是因为铁56在原子核中稳定性最高。在原子核中,有一种力叫极其强大的力叫作强力,这是一种可以将原子核中质子和中子束缚在一起的力。
在四大基本力中,强力的作用比电磁力强100倍,但属于短程力,其所能作用的范围只在2*10^-15米之间。
一般在原子核内部中,强力会起到主导作用。同时,强力也会跟随着原子序数数量的增多而变强,强力作用越强,原子核也就越稳定。
但是当原子核中质子数量到达最高数目,距离原子核中心较远的质子排斥力就有可能超过强力的作用,使得原子核变得不稳定。
而原子核内部的质子数量达到最高数值时的对应元素就是铁56。原子核内部一般有26个质子和30个中子,维持着原子核内部的稳定。而一旦超过这个数值,原子核就会变得不可控,稳定性也会越变越差。
而在恒星演变的后期,需要大量的能量驱动核聚变。
元素越稳定,其所能产生的能量就越小。在铁之后的元素,所产生的核聚变都只会消耗能量,不会再生产能量。恒星在末期无法再为核聚变提供这么多的能量,所以核聚变一般到铁就结束了。
核裂变同样也结束到铁