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恒星内部开成铁的时候,为什么就不释放热能了?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/18 16:17:59
恒星内部开成铁的时候,为什么就不释放热能了?
将一个原子全部打散为质子和中子所需的能量叫做这个原子的结合能.一个原子的结合能与其核子数的比值叫做这个原子的平均结合能,平均结合能就是将原子完全打散时每个核子平均吸收的能量,也可以理解为核子结合成原子时每个核子平均放出的能量.
根据研究,发现原子的平均结合能与核子数存在一定的联系,质量数(核子数)较小的轻核具有较小的平均结合能,质量数在50-60之间的原子核具有较大的平均结合能,铁的质量数为56,是自然界中平均结合能最大的原子,而质量数超过60的重核平均结合能又有所减小.
根据平均结合能与核子数之间的关系可知,将重核打散需要一定的能量,但这些打散的核子重新结合成中等质量的核所放出的能量将比打散重核所需的能量大,故重核裂变为中等质量的核可以放出能量.同理,轻核聚变成质量稍大的核也可以放出能量.
恒星内部进行的是聚变反应,可以理解为是一种物理“燃烧”,氢聚变燃烧为氦,进而聚变燃烧为炭、硅……,原子平均结合能逐渐变大,过程都是放出热量的,但到铁(平均结合能最大)为止,就不能继续核反应了,如果继续,恒星将要从宇宙空间吸收能量,这是做不到的(热力学第二定律).所以一般恒星都会剩下一个铁核,然后进行别的演化.