氘燃烧

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氘燃烧是发生在一些恒星和次恒星天体的核融合反应,其中的原子核质子相结合,形成一个-3核融合反应。

氘燃烧基本信息

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氘燃烧是发生在一些恒星和次恒星天体的核融合反应,其中的原子核质子相结合,形成一个-3核融合反应。它发生在质子-质子链反应的第二阶段,由两个质子融合形成一个氘原子核,再进一步与另一个质子融合;但也可以是原初的氘燃烧过程。[1] 

氘燃烧在原恒星

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氘是最容易在原恒星熔融的核心与质子融合的原子核,当原恒星核心的温度超过10^6 K就可以燃烧。这种反应的速率对温度相当敏感,所以温度不会上升太多。氘燃烧驱动的对流会运载热量到表面。[1] 
如果没有氘燃烧,就不会有质量不超过2-3太阳质量的恒星,因为在前主序阶段的恒星必须继续吸积质量才能引发氢燃烧I 氘燃烧阻止了这种情况的发生,它使核心的温度上升至约1,000万度,而在这温度以下氢燃烧是无法进行的。当核心的氘燃烧停止,只有在能量的传输从对流切换成辐射之后,围绕着氘被耗尽的核心会形成能量障蔽,然后原恒星核心的温度才会增高 。[1] 
环绕着辐射区的物质中依然含有丰富的氘,氘的燃烧会以壳层的形式逐渐外移,而原恒星的辐射层也会逐渐增大。核反应在低密度的外层区域孳生,会导致原恒星的膨胀,减缓引力造成的收缩和推迟它到达主序带。氘燃烧的总能量足以和引力收缩释放出的相抗衡。[1] 
由于氘在宇宙中的数量不足(有限),原恒星能供应的因而受到限制。在数百万年的时间后,它将被完全耗尽。[1] 

氘燃烧在次恒星天体

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由于氢燃烧比氘燃烧更高的温度和压力,因此有些天体的质量虽然可以燃烧氘,,却不足以燃烧氢。这些天体被称为棕矮星,而它们的质量在13-80木星质量之间。棕矮星在它们的氘燃烧完之前,最多只能发光约一亿年 。[1] 

氘燃烧其他反应

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虽然与质子的融合是消耗氘的最主要方法,但其他的反应也是可能的。这些反应包括与另一个氘和融合成-3、、或-4(罕见),或是形成各种不同的同位素[1] 
参考资料
词条标签:
科技