易梯呦的話：本書資源來源于網(wǎng)絡(luò)。有的章節(jié)我會做一些補充，為了以后寫科普作品做準(zhǔn)備。 PS：后面都是易梯呦的增補。

１７　在一顆恒星上，聚變反應(yīng)可以進行到什么程度？

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　　我們知道，當(dāng)質(zhì)子和中子相互結(jié)合而形成原子核時，這樣的結(jié)合不但是一種較穩(wěn)定的結(jié)合，而且所含有的質(zhì)量要比同樣一些質(zhì)子和中子單獨存在時所含有的質(zhì)量少。（PS：為什么？）因此，在發(fā)生這樣的結(jié)合時，多余的質(zhì)量就會轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰慷话l(fā)射出去。

　　一千噸氫（氫核由單個質(zhì)子組成）可以轉(zhuǎn)變?yōu)椋梗梗硣嵑ぃêず擞蓛蓚€質(zhì)子和兩個中子結(jié)合而成）。失去的這７噸質(zhì)量將作為同它等效的能量而被釋放出來。

　　凡是象太陽這樣的恒星都會輻射出以這種方式形成的能量，太陽每秒鐘會把大約６３０，０００，０００噸氫轉(zhuǎn)變?yōu)槁陨儆冢叮玻?，４００，０００噸氦。換句話說，它每秒鐘會失去４，６００，０００噸質(zhì)量，然而即使在這種驚人的速率下，太陽仍然含有足夠多的氫，以保證這種過程繼續(xù)不斷地進行數(shù)十億年之久。

PS：考證。

　　不過，太陽的氫供應(yīng)量總有一天會消耗殆盡。這是不是說，到了那一天，這樣的聚變過程將會終止，太陽從那時起將會成為一顆冷星呢？

　　情況并非如此，因為氦核并不是質(zhì)子和中子的一種最“節(jié)約”的組合方式。氦核還可以經(jīng)過聚變轉(zhuǎn)化為更加復(fù)雜的原子核，例如可以經(jīng)過聚變而成為象鐵原子等一類很復(fù)雜的原子核，同時發(fā)射出更大的能量。

　　由此可見，前面所說的那１，０００噸氫聚變?yōu)椋梗梗硣嵑ぶ螅€可以進一步聚變?yōu)椋梗梗保祰嶈F。也就是說，當(dāng)氫聚變成氦時會有７噸質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰?，而?dāng)氦聚變?yōu)殍F時，只有１．５噸的質(zhì)量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰俊?/span>

　　然而，到了氫原子都聚變?yōu)殍F原子，聚變過程就到頭了。因為在鐵原子核中，質(zhì)子和中子是以最穩(wěn)定的形式組合在一起的。鐵原子的任何轉(zhuǎn)化，不論是轉(zhuǎn)化為較簡單的原子，還是轉(zhuǎn)化為更復(fù)雜的原子，總是吸收能量、而不是放出能量。

　　因此可以說，當(dāng)一顆恒星發(fā)展到“氦階段”時，它已經(jīng)用掉了五分之四可資利用的聚變能，而當(dāng)朝著“鐵的階段”發(fā)展時，它放出剩下的那五分之一的聚變能，全部聚變能到此就用完了。

　　但是再往后又將發(fā)生什么情況呢？

　　在一顆恒星超過氦階段繼續(xù)向前發(fā)展的過程中，該恒星核心的溫度將會變得越來越高。有人提出一種理論說，當(dāng)恒星發(fā)展到鐵階段時，其核心的溫度將會高到足以引起產(chǎn)生大量中微子的核反應(yīng)。由于中微子不會被星體物質(zhì)所吸收，所以它們一旦形成，就會以光速向四面八方飛奔，并把能量一起帶走。這樣一來，恒星的核心就會失去能量，并且很快就突然冷卻下來，結(jié)果，這顆恒星就會坍縮成一顆白矮星。

　　在坍縮過程中，它的外層，由于仍然含有許多沒有鐵原子那么復(fù)雜的各種原子，因而將會全部立即發(fā)生聚變，并爆炸而成為一顆“新星”。由此產(chǎn)生的能量將會形成一些比鐵更為復(fù)雜的原子，即周期表中位于鐵以后的各種原子——一直到鈾原子和超鈾原子為止。

　　含有重原子的這種“新星”的碎屑將和星際氣體混合在一起。由這類氣體所形成的恒星就是“第二代恒星”，正因為如此，所以在“第二代恒星”中才含有少量在恒星本身的聚變反應(yīng)中絕不可能形成的各種復(fù)雜原子，太陽就是這樣的第二代恒星，而這也正是地球中為什么會有金和鈾這類元素的原因。