سه روش برای پیدا کردن واکنش دهنده محدود کننده، محصول تئوری
فروردین ۱۹, ۱۴۰۲
چاپ برداشت و چاپ شبه برداشت
فروردین ۲۸, ۱۴۰۲
خورشید و گداخت هسته ای
در هسته خورشید هیدروژن به هلیوم تبدیل می شود که به آن گداخت هسته ای گفته می شود. در این فرایند چهار اتم هیدروژن به یک اتم هلیوم تبدیل می شود و در این میان مقدار ناچیزی از جرم به انرژی تبدیل می شود.
Mass of 4 H atoms: 4.03130 AMU
Mass of 1 He atom: 4.00268 AMU
1 Atomic Mass Unit (AMU) = 1.67×10-27kgs
تفاوت بین جرم چهار اتم هیدروژن و یک اتم هلیوم برابر ۰/۰۲۸۶۲ واحد جرم اتمی (AMU)است که ۰/۷۱٪ جرم آن می باشد. این مقدار ناچیز از جرم به انرژی تبدیل می شود اگر چهار گرم هیدروژن به هلیوم تبدیل شود فقط ۰/۰۰۲۸ گرم از آن به انرژی تبدیل می شود.
4H -> He + E
با استفاده از فرمول انشتین می توانیم مقدار انرژی تولید شده را حساب کنیم:
E = mc2
E = (2.8×10-3 grams) x c2
E = (2.8×10-6 kgs) x (3×108m/sec)2
E = 2.6×1011 joules
این مقدار انرژی یک لامپ ۶۰ وات را برای مدت ۱۰۰ سال روشن نگه می دارد.
خورشید لایه های مختلف با ویژگی های مختلفی دارد، این لایه ها از ترکیبی به نسبت ۷۵٪ جرمی هیدروژن و ۲۵٪ هلیوم تشکیل شده است. خورشید توپی از گاز است و به اندازه ی کافی داغ است که در هر لایه تابش داشته باشد. درونی ترین بخش خورشید که هسته نامیده می شود دما به حدود ۱۵ میلیون درجه کلوین می رسد، چگالی آن ۱۵۰ برابر آب است و فشار آن ۲۰۰ میلیارد برابر اتمسفر زمین است در این مکان چگال و داغ واکنش هسته ای انجام می شود که به واکنش گداخت هسته ای گرماده مشهور است.
درحالی که چنین واکنشی در شرایط زمینی به سختی انجام می شود اما در هسته ی خورشید و دیگر ستارگاه شرایط برای انجام آن بسیار مناسب است. در آنجا دما به اندازه ای بالا است که هسته های هیدروژن با هم واکنش داده و هسته ی هلیوم را تشکیل دهند و مقدار وحشتناکی از انرژی را به شکل های مختلف منتشر کنند. انرژی به شکل نور تشکیل می شود و از آنجایی که درون خورشید مانند آینه عمل می کند یک ذره نور ۳۰۰۰۰ سال طول می کشد تا به سطح خورشید برسد و از آن فرار کند. انرژی در شکل یک ذره کوچک نوترینو نامیده می شود و به هر حال پس از خروج از خورشید می تواند به طور مستقیم در سامانه خورشیدی حرکت کند. رصدخانه های نوترینو ای زمینی می توانند این حرکت پیوسته و سریع را اندازه گیری کنند.
از آنجایی که قدر ظاهری خورشید برابر ۲۶/۸- است به همین دلیل ۱۰ میلیارد بار درخشان تر از نورانی ترین ستاره آسمان شعرای یمانی است. قدر مطلق خورشید، قدری که از فاصله ۱۰ پارسک یا ۳۲/۶ سال نوری به نظر می رسد برابر ۴/۸+ می باشد. در میان درخشان ترین ستارگانی که با چشم غیر مسلح می توانیم ببینیم فقط یکی و آن هم آلفا سنتوری با یک قدر مطلق قابل قیاس با خورشید وجود دارد. دیگر ستارگان به مراتب درخشانتر هستند.
نور در مدت ۵۰۰ ثانیه (حدود ۸ دقیقه) فاصله خورشید تا زمین را طی می کند متوسط فاصله ی زمین تا مرکز خورشید برابر ۱۴۹،۰۰۰،۰۰۰ کیلومتر یا ۹۳،۰۰۰،۰۰۰ مایل که به عنوان واحد نجومی(AU) شناخته می شود می باشد. هر ۶۳،۰۰۰ واحد نجومی برابر ۱ سال نوری می باشد و هر واحد نجومی ۰/۰۰۰۰۱۶ سال نوری می باشد. نزدیکترین ستاره آلفا سنتوری ۴/۳ سال نوری از ما فاصله دارد که حدود ۲۸۰،۰۰۰ واحد نجومی می باشد.
با سپاس از مهندس کیوان صانعی
همچنین ببینید: فرایندهای هسته ای در ستارگان
سرچشمه ها:
https://www.wwu.edu/astro101/a101_sun.shtml
https://www.iaea.org/bulletin/what-is-fusion-and-why-is-it-so-difficult-to-achieve
