Источники энергии звезд
К 1939 году было установлено, что источником звёздной энергии является происходящий в недрах звёзд термоядерный синтез. Большинство звёзд излучают потому, что в их недрах четыре протона соединяются через ряд промежуточных этапов в одну альфа-частицу. Это превращение может идти двумя основными путями, называемыми протон-протонным или p-p-циклом и углеродно-азотным или CN-циклом. В маломассивных… Читать ещё >
Источники энергии звезд (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
На протяжении ста лет после формулирования Р. Майэром в 1842 году закона сохранения энергии высказывали много гипотез о природе источников энергии звезд, в частности была предложена гипотеза о выпадении на звезду метеорных тел, радиоактивном распаде элементов, аннигиляции протонов и электронов. Реальное значение имеют только гравитационное сжатие и термоядерный синтез.
Термоядерный синтез в недрах звёзд
К 1939 году было установлено, что источником звёздной энергии является происходящий в недрах звёзд термоядерный синтез. Большинство звёзд излучают потому, что в их недрах четыре протона соединяются через ряд промежуточных этапов в одну альфа-частицу. Это превращение может идти двумя основными путями, называемыми протон-протонным или p-p-циклом и углеродно-азотным или CN-циклом. В маломассивных звёздах энерговыделение в основном обеспечивается первым циклом, в тяжёлых — вторым. Запас ядерной энергии в звезде конечен и постоянно тратится на излучение. Процесс термоядерного синтеза, выделяющий энергию и изменяющий состав вещества звезды, в сочетании с гравитацией, стремящейся сжать звезду и тоже высвобождающей энергию, и излучением с поверхности, уносящим выделяемую энергию, являются основными движущими силами звёздной эволюции.
Ханс Альбрехт Бете — американский астрофизик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1967 году. Основные работы посвящены ядерной физике и астрофизике. Именно он открыл протон-протонный цикл термоядерных реакций (1938) и предложил шестиступенчатый углеродно-азотный цикл, позволяющий объяснить процесс протекания термоядерных реакций в массивных звёздах, за что и получил Нобелевскую премию по физике за «вклад в теорию ядерных реакций, особенно за открытия, относящиеся к источникам энергии звезд».
Гравитационное сжатие
Гравитационное сжатие — это внутренний процесс звезды за счёт которого выделяется её внутренняя энергия.
Пусть в некоторый момент времени из-за охлаждения звезды температура в её центре несколько понизится. Давление в центре тоже понизится, и уже не будет компенсировать вес вышележащих слоёв. Силы гравитации начнут сжимать звезду. При этом потенциальная энергия системы уменьшится (так как потенциальная энергия отрицательна, то её модуль увеличится), при этом внутренняя энергия, а значит, и температура внутри звезды увеличатся. Но на повышение температуры потратится только половина выделившейся потенциальной энергии, другая половина пойдёт на поддержание излучения звезды.