核聚變前後恆星質量的變化

一顆恆星的質量在核聚變後變小，原因很簡單，核聚變消耗了大量的物質（氫、氦），即使一顆恆星演化成黑洞，這個黑洞的質量也不如它的前身（恆星）大。 ）

但隨著時間的流逝，這個黑洞的質量會增加，因為黑洞是通過吸收形成的，恆星形成後就被消耗掉了。

根據愛因斯坦的公式 e=mc 2（e 代表能量，m 代表質量，c 代表光速），我們可以知道太陽在不斷地進行核聚變，從氫變成氦，會以消耗質量為代價釋放出大量能量。 由於太陽附近沒有補給源，質量不會無緣無故地增加，因此太陽的質量在不斷減少。

我們已經知道恆星內部會隨著熱核聚變而燃燒。 由於核聚變，每四個氫原子核結合成乙個氦原子核，釋放出大量的原子能，形成輻射壓力。

對於處於主序相的恆星，核聚變主要發生在其中心（核心）部分。 輻射壓力由其自身收縮的引力來平衡。

氫氣燃燒得非常快，氦核在中心形成並變大。 隨著時間的流逝，氦核周圍的氫越來越少，中心核產生的能量不再足以維持其輻射，因此平衡被打破，重力占上風。 具有氦核和氫殼的恆星在引力作用下收縮，增加了它們的密度、壓力和溫度。

氫氣的燃燒被推入氦核周圍的殼中。

從那時起，恆星演化的過程是這樣的：核心收縮，外殼膨脹——燃燒殼層內部的氦核向內收縮變熱，而恆星的外殼向外膨脹並不斷變冷，表面溫度大大降低。 這個過程只持續了幾十萬年，這顆恆星就變成了一顆快速膨脹的紅巨星。

一旦這顆紅巨星形成，它就會朝著恆星的下一階段——白矮星前進。 當外部區域迅速膨脹時，氦核在反作用力的作用下向內強烈收縮，壓縮物質不斷公升溫，最終核心溫度將超過1億度，點燃氦聚變。 最終的結果將是中心形成一顆白矮星。

當恆星中心區域的氫耗盡形成氦核球時，氫聚變的熱核反應就不能在中心區域繼續進行。 此時，引力重量不被輻射壓力平衡，恆星的中心區域將被壓縮，溫度將急劇上公升。 當中心氦核的溫度公升高時，緊貼在其上的氫氦混合物層被加熱到啟動氫聚變的溫度，熱核反應恢復。

隨著氦球的生長，氫燃燒層向外膨脹，導致恆星的外層膨脹並轉變為紅巨星或紅超巨星。 在轉化過程中，氫燃燒層可能比主序週期產生更多的能量，但恆星的表面溫度不但沒有上公升，反而降低。 原因如下：

外層膨脹的內聚引力減小，即使溫度降低，膨脹壓力仍能抵抗或超過引力，恆星的半徑和表面積增加多於產生速率的增加，因此總光度可能會增加，但表面溫度會降低。 當一顆質量大於太陽質量4倍的大恆星在氦核外重新引發氫聚變時，從原子核釋放的能量並沒有明顯增加，但半徑增加了許多倍，因此表面溫度從幾萬美分下降。

三四千開爾文，成為紅色巨星。 質量小於太陽質量4倍的中小型恆星在表面溫度降低時進入紅巨星階段，但它們的光度急劇增加，因為它們的外部膨脹消耗的能量更少，產生的能量更多。

預計太陽將在紅巨星階段停留約10億年，其光度將比現在高出數十倍。 屆時，地面氣溫將比今天高出兩三倍，北溫帶夏季最高氣溫將接近100°C。

氫聚變主要有兩種型別，輕星的聚變形式是氫氫聚變，重星的聚變形式是基於氫氫聚變。

碳、氮和氧迴圈佔主導地位。 我們的太陽是一顆輕星，以氫-氫聚變的形式出現。

氫氫聚變分為三個步驟：1. 2.

氫氣 1 融合為一體。

氫 2，並釋放出正電子和電子中微子; 2. 氫 2 遇上 1。

氫1，聚變成為。

氦-3; 3. 二.

氦-3相遇，結合成。

氦-4並釋放兩個過量的氫1。

反應的總方程為：4。

H1 參與反應，產生。

HE4，兩個正電子和兩個電子中微子。

還有碳、氮和氧。 該迴圈稍微複雜一些，包括 5 個步驟： 1. 碳-12

在氫氣存在下 1 變成氮氣 13

2. 氮 13 在發射正電子和電子中微子後變成。

碳-13; 3. 兩個氫氣 1 高跟鞋。

碳-13聚變成為。

氧氣 15; 4. 氧氣 15

自發衰變發射正電子和電子中微子，變成氮15; 5. 氮氣 15

認識最後乙個。

氫氣 1，只需釋放乙個。

氦-4，作為回報。

碳-12。 反應的總方程前後仍有 4 個。

氫1，聚變成為。

氦-4 並發射兩個正電子和兩個電子中微子。

是的，每個元素都會通過！

值得注意的是，不同質量的恆星可以引發不同程度的核聚變，太陽主要是氫氦聚變和碳迴圈的一小部分，較重的恆星會引發碳氧鎂聚變，較重的恆星會引發下一輪核聚變。 一般順序如下：氫-氦-碳-氧-鎂-矽-鐵。

但無論恆星有多重，最終的聚變結果都只能是鐵，恆星內部無法產生比鐵更重的原子核！

較重的原子來自新星**，瞬時的能量產生較重的原子核。

元素週期表上的一切都是在偉大的恆星熔爐中形成的，鐵之後的原子核只能在超爆炸中產生（合成元素除外）。

不是恆星聚變導致了體積的增加。 其原理類似於當水凍結成冰時，體積增加。 在恆星的後期，聚變燃料會耗盡，恆星的溫度會驟降，導致體積增加。

堆芯中的氫燃料耗盡後，燃燒移動到堆芯外圍的氫層。 因為惰性氦核本身沒有能量，它因重力而收縮公升溫，上面的氫也隨之收縮，所以聚變速度增加，產生更多的能量，導致恆星變得更亮（亮1000到10000倍）並擴大尺寸。 膨脹程度超過發光能力的增加，因此表面的有效溫度降低。

當恆星的質量高到足以點燃氦聚變時，類似的反應再次發生，核心中的氦被耗盡，進而消耗外部氦。 同樣，氫將繼續在較淺的位置以更複雜的方式融合成氦。 此時，這顆恆星已經到達了赫羅圖上的漸近巨星分支。

表面溫度的下降導致恆星的顏色趨於紅色，因此得名紅巨星。 從理論上講，a到k光譜從A到K的主序星會演化成紅巨星，O型和B型恆星會變成超巨星。 質量非常低的恆星只有對流層，這些恆星不能讓積聚在核心的氦產生核聚變，因此即使氫耗盡也無法成為紅巨星。

了解一下，你可以做乙個類似的實驗，用保鮮膜蓋住一塊冰，等它融化後，你會發現保鮮膜裡除了水之外，還有一些空間，那就是融化密度的增加，可以逆轉星辰的變化。

恆星是一顆通過聚變產生的能量發出熱量和發光的恆星。 每顆恆星都有從受孕到出生，然後從成長到成熟，最後到衰老和死亡的整個過程。 在恆星生命的大部分時間裡，它之所以發光，是因為它的核心是聚變。

聚變釋放的能量從內部傳輸到表面，然後輻射到外層空間。 幾乎所有比氫和氦重的元素都是在恆星聚變過程中產生的。

赫羅圖（見下圖）描繪了許多恆星的溫度與光度的關係，揭示了恆星演化的重要規律。 任何物體都有引力，物體內部的熱運動會產生向外排斥的壓力。 如果恆星內部的壓力不足以與引力競爭，它就會收縮; 否則，它會膨脹。

當引力大於壓力時，星際雲的區域性小雲收縮形成恆星; 中年恆星的引力和壓力平衡保持穩定，而老恆星的引力小於壓力，它們膨脹或爆炸離開星核，星核在引力的作用下進行調整和收縮。 恆星的質量越大，壽命越短，主要是因為恆星的核心質量越大，壓力越大，導致氫燃燒速度越快。 許多大質量恆星的平均壽命只有一百萬年，但最輕的恆星（紅矮星）以非常慢的速度燃燒燃料，至少可以活一萬億年。

你好！ 讓我定性地告訴你為什麼。

核聚變實際上是原子核相互碰撞時發生的反應，兩個較小的原子核融合成乙個較大的原子核，然而，我們知道。

原子核都是帶正電的。

因此，為了與兩個靠近的原子核發生反應，必須克服原子核之間的電磁排斥力，而恆星是乙個巨大的物體，質量大，引力強。

它的引力足夠強大，原子核可以克服它們之間的電磁力並將它們固定在一起。

此外，僅僅結合在一起是不夠的，它們還必須有足夠的溫度才能發生劇烈碰撞，從而發生核聚變。

這也是由於恆星最初形成時恆星的巨大引力。

它將在宇宙中。

當氣體和灰塵過來時，它們會一點一點地被吸引。

當它最終被吸引到恆星上時，這些塵埃會相互擠壓和碰撞，使原來的機械能不斷轉化為內能，即為聚變提供足夠的溫度條。

專案。 實際上，簡單地說。

恆星利用引力來限制電磁力並引起原子核的聚變。

恆星上有很多氫原子。

一直處於氫聚變狀態。

釋放能量。 它就像太陽。

為什麼宇宙中的恆星分為恆星、行星、小行星等？ 簡單來說，就是由於猶豫期本身質量的差異，小行星質量的增加會變成乙個球形的行星級天體，而且行星的質量會不斷增加，也會變成一顆能發光、能發熱的恆星。 可以說，質量是確定明星類別的最重要標準。

宇宙中的恆星大多是恆星，在我們的太陽系中，太陽是唯一的恆星，也是我們地球生物的熱源，太陽系中有八顆行星，像木星一樣，比地球大300多倍，但它仍然只是一顆行星， 那麼有可能成為明星嗎？從現有條件來看，它幾乎沒有成為明星的可能。

這是因為木星的質量還遠遠沒有成為恆星，人們普遍認為，一顆恆星的最小質量是太陽的兩倍，或者是木星質量的80倍，只有達到這樣的質量尺度的恆星才能觸發內部的氫聚變，從而成為恆星， 想想看，木星的質量已經很大了，是地球的318倍，但是最小的恆星也需要木星的80倍質量，這需要太多的材料，在我們的太陽系中，太陽佔據了可見物質的總量，其餘的，木星還有另乙個質量，所以就算是所有其他恆星的物質加起來，也不到木星質量的一半， 所以整個太陽系中沒有物質可以幫助木星大規模增加質量，所以木星不可能成為恆星。

木星不僅不能成為恆星，而且還能成為褐矮星，褐矮星是介於行星和恆星之間的天體，它的最小質量尺度是木星的13倍，最大質量尺度是木星的80倍，也就是說，要成為褐矮星，也需要13顆木星加起來， 這樣就可以點燃恆星內部的氘核聚變，但這種核聚變產生的熱量相對較小，而且時間也比較短，通常不到1億年。

不，恆星之所以能有核聚變，是因為恆星內部有很多氫和氦，但大多數行星都是岩石，岩石不可能有核聚變。

不，核聚變可能發生，因為在宇宙中，許多氫原子聚集在一顆行星上，所以發生了核聚變。

是的。 因為對於核聚變來說，它需要很大的質量和體積，否則它無法承受核聚變，所以行星只有在達到一定質量時才會融合並成為恆星。