給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?

10 個回答
讲科学堂
2019-03-03

在宇宙大爆炸後的3~20分鐘,由於空間裡能量密度非常高,宇宙誕生第一批元素,它們主要是氫和氦。這就是太初核融合。由於空間的迅速膨脹,使得核融合停止。正因為如此今天的宇宙中氫的比例是物質中最高的,這使得太陽這類質量較低的恆星能夠誕生,生物才能夠演化出來。

給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?
圖:宇宙大爆炸

氫和氦在重力的作用下形成了恆星,恆星在其核心處進行著核聚變反應,生成了氫以後的元素。核聚變反應是將兩個較輕的原子核合併一個較重原子核的過程。這需要克服兩個原子核之間的庫侖力的排斥,將兩個原子核壓縮到強相互作用力起作用的範圍。

給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?圖:氫合成氦4的過程

強相互作用力非常的強大,是四種基本作用力中最為強大的。它的作用是將夸克結合成質子和中子這樣的強子。僅僅是洩露出來的一點就能夠克服質子間的庫侖力,將質子和中子束縛在一起形成原子核。但它的作用範圍卻十分的有限,只有10∧-15米,只在原子核中起作用。

較重的元素裡質子數量較多,庫侖力也就越強,這就需要更多的壓力和溫度(溫度越高原子核運動速度越快,原子核間撞擊的能量就越大)來進行核聚變反應。

給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?
圖:大質量恆星晚年的洋蔥結構

太陽這樣較低質量的恆星,能夠提供的壓力和溫度只能將氫聚變到碳和氧。最後形成由碳和氧構成的白矮星。而大質量的恆星能夠將氫一直聚變到鐵。鐵進行核聚變反應合成鎳時,吸收的熱量遠大於聚變釋放的能量。這時,恆星的核心冷卻,輻射壓再也抵擋不住恆星的重力。於是,恆星外圍物質向核心極速坍縮,並以極高的速度(光速的一半以上)撞擊到核心上,高速的撞擊提供了更加強大的能量,使得核聚變繼續發生,產生了更多的鐵以後的重元素。另外,中子星的合併也會產生重元素。

給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?

綜上所述,鐵是可以發生核聚變反應的,前提是需要提供更加強大的能量。這種能量只有超新星爆發或者中子星合併這樣的大事件才能夠提供。

mcz107436431
2019-03-03

鐵是最穩定的原子核,鐵的原子序數是26,原子量是56,兩個鐵原子核聚變可以生成銀到碲之間的重原子核。

兩個鐵原子核聚變生成銀到碲的重原子核的過程中,兩個鐵核之間質子的靜電斥力略大於它們核子之間的強核力。所以必須用略大於靜電斥力的外力才能推動它們克服靜電斥力結合在一起。

這個略大於斥力的外力對兩個鐵核所做的功,就是生成銀到碲的重原子核所需要吸收的能量。也就是說需要吸收極少的能量,就可以使兩個鐵核聚變成銀到碲之間的重核。

在原子核反應堆中,多餘熱能是很大的,溫度是很高的,所以完全可以輕鬆吸收能量聚變成銀到碲之間的重原子核。

同樣的道理,就是47號銀原子核,也可以吸收較多的能量聚變成94號鈈原子核。鈈是製造原子彈的材料,鈈核內質子數很多,靜電斥力很大,強核力相對較小,很不穩定,在中子的轟擊下極易發生裂變,釋放出巨大的結合核能。

用户创维
2019-03-30

太陽的氫氦核聚反應,最終生成了鐵,鐵具有磁場,這個磁揚吸引著太陽系的一切行星,按既定軌道運行,不致混亂。

宇宙中恆星與其行星的原理就是這樣。

有時,恆星上的鐵塊揮散到太空中,成為大小不一的鐵隕石,這就順便解釋了鐵隕石的產生原理。

人類目前科學還不能用倒施法,即不能讓鐵發生核聚變,因為鐵是一些物質化學原素反應後的最終生成物。

太初有道,道與神同在,神造天地萬物。

宇宙非大爆炸產生,而是在太初時,神所創造。

宇宙學是一門很深奧的東西,很多理論都只是猜想,今天,我的結論,也只能算猜想。


給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?
核先生科普
2019-03-07

我國大眾科普目前做的已經很不錯了,有很多人知道恆星內部聚變的終點是鐵,知道當恆星經歷過主序星階段後,聚變反應停止,剩下遺骸的中心是聚變產物鐵,但絕大部分人不知道鐵也是可以參與核聚變反應的。

如果把原子核看作是一個團隊,原子核中的質子中子看作是團隊成員,那麼聚變反應就如團隊解散後重新組團的過程。
給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?

團隊解散需要外界輸入很大的能量,當團隊重新組建時又放出很大的能量,通常情況下,團隊優化重組,放出的能量比外界輸入的能量更多。

鐵原子核是一個非常穩定的團隊,雖然很難被解散,但當外界輸入的能量很大的情況下也是可以被解散的,不同於其他元素,鐵團隊解散後的成員重新組成新的團隊時放出的能量比解散時輸入的能量更小,因而鐵原子核重新組隊是一個不划算的過程。

恆星中的鐵也有聚變的機會,超新星爆發時,引力吸引外部的物質向核心靠攏,放出巨大能量,可以讓鐵也參與核反應生成更重的元素。

今天的科普就到這裡了,更多科普歡迎關注本號!

思想有益
2019-03-03

可以,但很困難。這是由鐵的特殊性質決定的。

鐵在宇宙中算得是最重要的元素之一。鐵是大質量恆星在其核心製造的元素,依次是氦,碳,氧等等一直排到鐵。在鐵原子核中,有26個質子和至少同樣多的中子。

鐵的特殊性在於,在所有化學元素中,鐵的每個粒子具有的總能量最小。這就意味著:如果我們通過裂變來分裂原子,它們就會吸收能量;如果我們通過聚變來合成鐵原子,它們也會吸收能量。

這也是造成恆星死亡的重要原因。隨著恆星在其內部製造和積累鐵元素,,如果沒有能量的來源和補充,這顆恆星就會在自己的重量下坍縮,然後再反彈形成超新星爆發。

所以說,鐵如果發生聚變,就需要很大的能量。

科普军
2019-03-25

理論上是可以的。

元素從第一號元素氫開始到目前週期表的第118號元素,鐵元素是核聚變、核裂變的分界元素。

鐵之前的元素只有聚變才能放出能量,如果裂變則需要吸收能量,通常我們難以提供如此巨大的能量來使鐵元素之前的元素髮生核裂變;而鐵之後的元素正相反,他們在裂變時放出能量,而在聚變時吸收能量。

鐵元素自己在聚變時不會釋放能量,所以鐵元素相當穩定。如果非要對其進行聚變,則需要提供給他相當大的能量才行。目前我們的科技無法做到,這種能量只有在超新星爆炸的那個瞬間擠壓的狀態下才會發生。

北芪2sunguixiang
2019-03-03

鐵是物質的一種。其實鐵和其它物質一樣,都是經過自己獨特經歷才形成現在的自我。

起決定性的因素是壓力和溫度,在宇宙中壓力決定著溫度,溫度決定物質的存在的形態、形式。

而作用於壓力的是質量,決定質量的是宇宙的二元性(即;陰陽宇宙)。


給鐵提供能量鐵可不可以核聚變?
好心情王
2019-03-03

可以!鐵以後的元素就是這麼一級一級聚變下去的產物。但是人工如果純粹為了讓鐵實現聚變而聚變,理論上是可以的。但是首先這麼做條件非常苛刻,現如今科技還遠遠達不到。其次消耗的能量大於釋放的能量,得不償失。

爱蛤迈德
2019-03-03

當然可以。但鐵是重元素,聚變放能不能維持鏈式反應,只有不斷提供能量才能持續聚變。所以大重量恆星聚變到鐵的時候就玩不下去了,鐵以後元素都是超新星爆發瞬間聚變的。

AUTUYG
2019-03-04

鐵元素26號,原子量是56,相比之下核子勢能最低,不易自發核反應釋放能量,但吸收能量可以發生核反應,無法當核能源用,

相關推薦

推薦中...