1. 고압 및 온도 : 별의 핵심 내부에서 거대한 중력은 엄청나게 높은 압력과 온도 (섭씨 수백만도)를 만듭니다.
2. 원자 핵 충돌 : 이 강렬한 열은 원자, 주로 수소가 매우 빠른 속도로 움직입니다. 이 원자들은 엄청난 힘과 충돌합니다.
3. 융합이 발생합니다 : 이러한 극한 조건 하에서, 수소 원자 (양성자)의 핵은 정전기 반발을 극복하고 함께 융합하여 헬륨 핵을 형성한다.
4. 에너지 방출 : 퓨전 공정은 빛과 열의 형태로 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 이는 우리가 햇빛으로 경험하는 것입니다.
키 방정식 :
태양에서 가장 중요한 핵 반응은 다음 방정식으로 표시됩니다.
4 양성자 (수소 핵) -> 1 헬륨 핵 + 에너지
퓨전이 작동하는 이유 :
* 질량 에너지 등가 : 헬륨 핵의 질량은 그것을 형성 한 4 개의 양성자의 질량보다 약간 작다. 이 "누락 된"질량은 아인슈타인의 유명한 방정식 E =mc²에 따라 에너지로 전환됩니다. 여기서 e는 에너지, m은 질량, c는 빛의 속도입니다.
* 연쇄 반응 : 수소의 융합에서 헬륨으로 방출되는 에너지는 추가 융합 반응을위한 에너지를 제공하여 자체 유지 연쇄 반응을 만듭니다.
다른 퓨전 반응 :
별이 나이가 들고 코어가 더 뜨거워지고 밀도가 높아짐에 따라 헬륨, 탄소 및 산소와 같은 무거운 원소를 포함하는 다른 융합 반응이 발생할 수 있습니다. 이러한 반응은 더 많은 에너지를 생성하지만 궁극적으로 스타의 최종 사망으로 이어집니다.
요약 :
핵 융합은 별의 강국입니다. 이는 극한 조건에서 수소 원자가 함께 헬륨을 생성하여 별을 수십억 년 동안 빛나게하는 막대한 양의 에너지를 방출하는 과정입니다.
