大部分的普通恒星因为质量不够,演变不到超新星就能量耗尽,经历红巨星阶段,相对温和的抛洒掉外围物质,演变成白矮星,在漫长的岁月里逐渐冷却下去。
恒星聚变反应大部分时间都是氢元素聚变为氦,占据恒星整个生命周期的九成以上,后续的元素聚变则是指数级加速,并且越来越快。
氢元素聚变结束,氦元素开始大规模聚变,意味着恒星生命到了末期。
大质量恒星可以持续聚变,一直到最核心的硅元素开始聚变燃烧,产生铁元素,聚变由释放能量变成吸收能量,这个过程通常只有几天或者几个小时。
当产生的铁元素质量超过临界值,在强大的引力作用下就会向心塌缩,原子间电子简并压无法抗拒强大的引力,直径近万公里的铁核心开始坍缩,在不到一秒钟的时间内,迅速坍缩成一个直径仅二十几公里的中子星或者体积更小的黑洞。
急剧塌缩后,就会发生一次巨大的爆炸,在更高的能量密度下,恒星外围瞬间完成无数次聚变反应,合成大量更重的元素,然后在爆炸冲击的作用下向更远处抛洒。
恒星聚变到铁元素意味着生命的终结,所以宇宙中最普遍存在的金属元素就是铁,后续爆炸瞬间产生的元素,则是根据产生的难度和条件随机分布,数量越稀少的元素需要的合成条件越苛刻。
按照自然界的方式进行聚变合成,需要极高的温度和压力才能实现,也是难度最大的方式。
单个原子的合成对陈康健来说难度不大,需要的能量也不是很多,他用意念控制就可以完成,只是要大批量的制造,那就很麻烦了。
必须将聚变合成的步骤工程化,不需要他的意念参与也能自动进行,这就需要全新的思路和工艺设计。
原子核天然带正电,两个原子核之间有庞大库伦斥力,即便不考虑原子核周围电子云影响,也很难靠近到一起。
巧妙的是,当原子核间距进入飞米的尺度,也就是百万分之一纳米的距离后,在强核力的作用下,就会紧紧吸附到一起,发生聚变反应。
一千皮米等于一纳米,原子平均尺度在几十到几百皮米之间,约等于几万到几十万飞米,而原子核直径也是飞米尺度,同一个分子两个原子核之间也相隔几万到几十万个原子核的距离,各有各的领地,靠近一点就会被强大的斥力弹开。
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自然界核聚变之所以需要极高温度和压力,就是让原子核在热振动作用下达到极高速度,然后庞大的压力让原子核的密度足够高,让原子核乱飞的过程中靠近到极近距离,进而产生大规模聚变反应。
《意念奇点》 第594章 聚变(第2/3页)
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