Источники энергии и внутреннее строение Солнца

1. Источник энергии Солнца.

Излучает Lʘ=3,876 ^. 10²⁶Дж/с –огромнейшие потери энергии. Закон сохранения → откуда восполняется энергия, превращаясь в излучение?.

В 1931г Ханс Альбрехт Бете указывает, что источником энергии в звездах является ядерный синтез. В 1937г открывает термоядерную реакцию, а в 1939г в работе “Генерация энергии в звездах” строит количественную теорию ядерных процессов внутри звезд, найдя цепочку (цикл) ядерных реакций, проводимых к синтезу гелия.

Цепочка (цикл) протон-протонный (хотя есть и другие циклы):

¹Н+¹Н→²D+е⁺+ν (позитрон + нейтрино+дейтерий+ 2,2Мэв).

²D+¹H>³He+γ (гамма-квант+тритий+ 5,5Мэв).

³Не+³Не→⁴Не+¹Н+¹Н (гелий+протон+протон+ 12,8Мэв)

При этом выделяется огромная энергия. Рассчет выделение энергии при "сгорании" водорода модно провести, используя формулы.

Е=∆mc²	Формула Эйнштейна	1,00728 а.е.м- масса протона; 1,00866 а.е.м - масса нейтрона
∆m=(m_р^.Z+m_h^.N)-m_ядра	дефект массы	4,0026 а.е.м - масса ядра гелия, 1 а.е.м = 1,6605655·10^{-27 кг}
N= ν ^.N_А=(m/M)^.N_А	число молекул	N_А= 6,022045^.10²³ моль^-1- число Авогадро

Т.к. М_ʘ=2^.10³⁰ кг, то Н гореть еще 150 млрд.лет, но горит в центре только 0,1М_ʘ, следовательно еще гореть Солнцу примерно 5-7 млрд. лет. Все виды излучения ежесекундно уносят порядка ~ 4 млн.т.

Нейтрино - элементарная частица, появляющаяся в ходе термоядерной реакции, проникает свободно через звезды, планеты. Регистрируя их с помощью нейтринных телескопов (глубоко под землей, над водой) можно “заглянуть” внутрь Солнца.

Внутреннее строение Солнца.

Т=Т (r) p=p (r) ρ=ρ (r)

}

функции от глубина

Зона конвенции -происходит перемешивание вещества. Нагретые слои поднимаются к фотосфере и остыв, уступают место нижним более нагретым.
Зона излучения – (от 0,3R до 0,7R) здесь происходит процесс переноса энергии излучаемой ядром в вышележащие слои путем многократного поглощения и последующего ее переизлучения с постепенным увеличением длины волны и понижения температуры.
Ядро -в общепринятой теоретической модели Солнца (так называемой "Стандартной модели") предполагается, что подавляющая часть энергии вырабатывается реакциями прямого синтеза водорода c образованием гелия.

Приближенные расчеты можно выполнить с помощью обычных формул, выделив условно внутри Солнца столбик площадью S и h=R

F=mg=ρVg=ρSRg. Из закона Всемирного тяготения g=GM/R². Тогда вес столба P=ρSGM/R. Отсюда давление p=F/S=ρGM/R. Применяя уравнение Менделеева-Клапейрона (pV=(m/μ)RT) можно вычислить один из параметров: давление, среднюю плотность, температуру если известны другие.

Солнце и жизнь Земли.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: