太阳是太阳系的中心天体，一同占据了太阳系99.86%的质量。假如没有太阳的存在，也就没地球也不会存在，更不会孕育出生命。太阳带给地球热量，支撑着植物的光合作用，支配着地球的大气和气候。

  事实上人类很早就现已意识到了太阳的重要性，乃至许多文明都把太阳当作是神来崇拜。随着科学的不断发展，人类对太阳才渐渐有了的新的认识。

  首要咱们从太阳的构成开端说起

  宇宙是在138亿年前由一个密度极高，热量极大的奇点爆破而成，而现在关于太阳的构成被人广泛承受的是星云假说，内容大概是太阳开端只是46亿年前一片巨大分子云中一小块的引力坍缩。

  太阳星云幻想图

  其实大多坍缩的质量集中在中心然后构成了太阳，剩余的部分构成了一个原行星盘，后来继续构成了行星、卫星、陨星以及其他的比较小的太阳系天体系统。

  关于太阳的组成成分

  太阳的质量大约为地球的33万倍，其中大约73.46%的是氢，24.85%是氦，剩余少量其他元素仅占了不到2%。

  需求注意的是太阳并不是固体，而是等离子体。

  太阳的内部结构

  这儿解释一下等离子体的概念。

  日常日子中，依据温度的不同，常见的物质会呈现出三种状况：气态、液态、和固态。实际上还有一种状况叫做等离子体，物质到达这种状况，原子核和电子会分隔。

  太阳就是等离子体，氢原子内部的电子脱离了原子核的捆绑，使得太阳内部成了一锅氢原子核（质子）与电子的混合状况。

  太阳是怎么焚烧的？

  在许多人的了解中太阳就是一个大火球，经过焚烧开释能量，乃至有人猜想太阳是一个大煤球。然而抛开其他要素，依据核算太阳那么大的煤球最多只能焚烧5000年。

  而事实上太阳的焚烧机制和咱们常说的焚烧有着实质的不同。

  咱们平常所说的焚烧一般是指物质的剧烈氧化反响，是一种化学反响。

  氘、氚核聚变示意图

  而太阳内部则是经过原子核聚变发生能量，所以它并不是化学反响，自然也不需求氧气的供应。

  核聚变的原理是什么？

  前面说到太阳内部有许多的氢，那么太阳进行的聚变反响也就是氢核聚变。

  从微观视点来看，核聚变是指：两个较轻的核交融之后构成了一个较重的核和一个更轻的核。在这个进程中，会亏本一部分质量，反响前后的质量是不相等的。

  那么亏本的质量哪去了？

  咱们依据E=mc^2，可以知道，质量和能量其实是一个物体的同相同东西，而太阳内部丢失的质量正是以能量的方式开释出去了。正是这样咱们才承受到了来自太阳的光和热。

  核聚变的进行需求哪些条件

  核聚变的实质无非是核子的结合生成新的核子的进程，而想要让原子核彼此磕碰，首要得让电子脱节原子核的捆绑。

  然后是需求将原子核之间的间隔减小到10^-15m的量级，想做到这点更不简单，因为原子核带正电，它们之间还会构成彼此排挤的库仑力。

  同种电荷彼此排挤

  方法就是从外部施加超高温和高压，这样原子核才干战胜库仑力。

  按理论来说，氢核聚变需求的温度至少需求1亿度，反响才干正常进行。而太阳内部的温度不过1500万度，假如温度和压力达不到，两个带正电的质子就无法战胜库伦力结合到一同，核聚变也就无法进行了。

  太阳内部的氢原子核是怎么结合到一同的呢？

  这儿必须要说到量子隧穿效应。太阳之所以可以缓慢进行核聚变所依靠的正是这种机制。

  它讲的是：在量子力学里边，像电子等微观粒子可以穿过位势垒的一种行为，虽然位势垒的高度大于粒子的总能量。

  也就是说，即便两个质子的能量小于战胜它们之间库伦力所需求的能量，它们依然有概率结合到一同。虽然概率十分小，宏观世界是底子不可能发生的。

  而这个概率放到巨大的太阳上，再加上数亿年的时刻，量子隧穿效应的呈现几乎就成了必定。太阳内部的核聚变反响终究是会发生的。

  人类关于对核武器的研讨进程。

  世界上核弹头主要分成原子弹和氢弹，而最早有的核武器是原子弹，比方当时美国在日本投下的那枚原子弹来看，威力相当于2万吨TNT，后来技术的发展，核武器的改进然后呈现了氢弹。

  氢弹的爆破的威力是无法幻想的，拿原子弹来说其当量最大也就是几十万吨罢了，可氢弹就不相同了，其当量百万吨级是根底的。

  历史上苏联从前实验过一次氢弹爆破，名为“大伊万”，最开端苏联的这颗氢弹是准备上亿当量的，考虑到轰炸机的问题就减少了一半的当量，爆破当量也为5800万吨TNT。

  当时“大伊万”的爆破场景十分可怕，也向世人证明了氢弹的威力，所以后来就没有国家再敢去测验，只是在探究。

  在1967年6月17日，我国成功爆破了第一颗氢弹，这是在核武器方面的一次飞跃。氢弹是一种热核武器，大致是裂变—聚变—裂变的爆破进程，其特色凭借了热核反响发生的许多中子来轰击铀-238，使铀-238然后发生裂变反响。

  太阳被核聚变点着之后为什么没有像氢弹相同瞬间爆破？

  别忘了，太阳可是一个2×10^30kg的恒星，它拥有太阳系99.86%的质量，这么大的质量代表着它一同也有了巨大的引力。

  当核聚变变得越来越剧烈，本身巨大的引力缺乏以反抗核聚变发生的对外胀大的压力时，因为外部压力的缺乏，就会间接减缓核聚变的程度。

  当核聚变减缓到一定程度，在本身引力作用下，又会增加太阳内部的温度和压力，如此循环，会到达一个平衡状况。这才使得太阳可以不断的进行缓慢的核聚变。

  经过前面咱们现已知道，太阳核聚变是在不断的开释能量。据估计，太阳内部每秒钟会丢失426万吨氢的质量，这些质量全部以能量的方式开释。

  所以太阳的质量是在一向亏本的，可是400万吨对于太阳的质量来说是微缺乏道的，只是占了太阳总质量的万分之三。

  据估计，太阳可以持续进行这个进程长达100亿年，而现在现已过去了46亿年。

  到那个时候，太阳因为亏本了太多的质量。将会导致本身的引力无法反抗核聚变发生的压力，太阳就会变成一颗红巨星，任由核聚变反响，持续胀大。

  核聚变的优势在于不会发生核辐射以及核废料。

  了解了太阳的焚烧机制之后，人们就会想：能不能制作出一个人工太阳，让能量持续安稳的输出，这将是最清洁环保的设备。人们把它称为：可控核聚变。

  虽然人类经过研讨把握了核聚变的原理，并且成功制作出了氢弹，可是氢弹爆破是一会儿的，开释出的巨大能量也不能搜集起来加以利用，所以氢弹属于不可控核聚变。

  现在，“世界热核聚变实验堆计划（ITER）”就是根据人类对能源的长时间需求所成立的世界联合项目。虽然主意十分的美好，但研发进程中存在着许多的困难，完成商用更是到了本世纪中叶以后了。

  结语

  最后咱们来总结一下

  太阳焚烧的原理是核聚变，正是因为量子隧穿效应才使得太阳内部的温度只有1500万度也能缓慢的进行核聚变。

  太阳之所以不会像氢弹相同瞬间爆破是因为，因为原子核之间库仑力的阻碍，而且太阳本身巨大的引力和内部核聚变发生的压力彼此影响到达了一种平衡状况。一同也保证了太阳不胀大和收缩。

  可控核聚变是一种无污染的清洁能源，研讨成功将会大大解决人类的能源需求。