钟铭聊科学为什么燃烧了136亿年还没烧完？，太阳究竟使用什么当燃料地球上的生物能够一直存活下去是需要能

地球上的生物能够一直存活下去是需要能量的，而由于地球内部有厚厚的岩石层，因此，地心的能量无法传导到地球表面。地球上的生物主要依靠太阳辐射的能量。举个例子，以植物为基础的食物链，植物通过光合作用固定太阳能，然后通过食物链一步步传导到顶级掠食者。

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【钟铭聊科学为什么燃烧了136亿年还没烧完？，太阳究竟使用什么当燃料】恰好太阳是非常稳定的能量源，时时刻刻都在向外辐射稳定的能量，这才使得地球的生物可以一直存活下去。那么问题来了，太阳是如何稳定地保持着持续不断的能量输出的呢？

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太阳为什么能发生核聚变反应？
话说在138亿年前，宇宙诞生于一次大爆炸。宇宙大爆炸之后，逐渐形成了质子、中子、电子等粒子。到了宇宙大爆炸之后的38万年，原子结构得以形成。此时，宇宙中绝大多数的元素是氢元素，占比达到75% 。剩余的几乎都是氦元素，其他的元素占比极其少，连1%都不到。

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即便到了现在，氢元素和氦元素的比重依旧占到了99% 。因此，宇宙的恒星几乎都是由氢元素和氦元素构成的。不过，恒星实际上和其他天体有点不同，它们的质量很大。举个例子，太阳是太阳系唯一的恒星，它的质量占到了整个太阳系总质量的99.86% 。

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由于太阳的质量巨大，因此，太阳的引力就会非常大。太阳的引力会挤压自身，如果没有任何力与其抗衡，那么太阳就应该被压成一个点。那事实上并没有如此，这是因为在挤压过程中，太阳内核的温度会持续升高。不过，这温度实际上达不到核聚变反应的温度。那太阳内核为何还能进行核聚变反应呢？
在微观世界中，存在着一种叫做量子隧穿效应的现象。意思是说，原本需要足够大能量才能实现的反应，在微观世界中也有一定的概率会发生，只不过这个概率非常低。因此，在地球上这个反应没有发生，但是要知道太阳的质量可是地球的33万倍，粒子数远远多于地球。因此，在如此巨大的基数面前，这个反应就得以进行。

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不过由于量子隧穿效应的存在，因此太阳的核聚变反应不会像氢弹快速地进行，也就不会一下子全炸了，而是慢慢地反应，慢慢地释放能量。

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那太阳内核的核聚变反应是如何进行的呢？
太阳的核聚变反应
由于太阳内核的温度可以达到1500万度，此时原子中的电子可以获得足够多的能量，而摆脱原子核的束缚，成为自由电子，太阳内的物质状态处于等离子态。

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其中有大量的氢原子核，氦原子核，电子和光子等粒子。一对氢原子核相遇时，由于原子核都是带正电的，根据同种电荷相排斥的原理，氢原子核之间应该会因为静电斥力而相互远离。但是在弱力的作用下，就有一定的概率使得其中的一个氢原子核（质子）反应生成中子，然后两者结合在一起成为氘核，也就是原子核内有一个质子和一个中子，这是第一个阶段的反应，也是最难发生的。整个反应分成3个阶段，最终的结果其实是4个氢原子核（质子）反应生成氦-4原子核。

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在反应的过程中，反应前后会有质量的损失，这部分质量的损失会以能量的形式释放出来。我们可以通过爱因斯坦的质能方程E=mc^2来计算能量大小，其中c是光速3*10^8m/s ， E是释放的能量， m是损失的质量。

钟铭聊科学 为什么燃烧了136亿年还没烧完？，太阳究竟使用什么当燃料

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