Wie kann die Sonne ohne Sauerstoff brennen?

Wie brennt die Sonne ohne Sauerstoff?

Es mag nicht brennen, aber ein großer Teil der Gesellschaft spricht von Brennen.

Wie funktioniert es?

Wie Sie vermuten, brennt die Sonne in einem anderen Sinne, nicht durch chemische Reaktion mit Sauerstoff.

Atome bestehen aus einem winzigen, schweren Kern , der von einem fast leeren Raum umgeben ist, der von Elektronen bevölkert wird . Das Verbrennen durch chemische Reaktion mit Sauerstoff verändert den Atomkern nicht, sondern findet im Atomrumpf statt: Atome können sich zu Molekülen zusammensetzen ; Elektronen verändern ihre Orbitale (die Art, wie sie den Kern umgeben) und geben etwas Energie als Wärme ab.

Atomkerne sind (positiv) elektrisch geladen und stoßen sich gegenseitig ab. Wenn jedoch kleine Kerne wie die von Wasserstoffatomen nahe beieinander liegen, können sie verschmelzen und einen größeren Kern bilden. Diese Kernfusion von Wasserstoff zu Helium (in diesem Fall) setzt viel Energie frei, sogar mehr als die Spaltung von Uran in einem Kernkraftwerk . Der Begriff "Brennen" wird manchmal auch für Reaktionen von Atomkernen verwendet, wenn diese Energie als Wärme freisetzen.

Um die elektrostatische Abstoßung von Wasserstoffkernen zu überwinden , sind hoher Druck und hohe Temperatur erforderlich. Diese Bedingungen treten im Kern der Sonne auf .

Die Sonne ist eine große Kugel aus Wasserstoffatomen, die aufgrund einer enormen Gravitationskraft zusammengedrückt werden. Wir beginnen mit 4 H-Atomen:

Pe, Pe, Pe, Pe (Anmerkung: P = Proton, e = Elektron)

Wenn nun ein Proton (P) und ein Elektron (e) miteinander verschmelzen, verbinden sie sich einfach zu einem Neutron (Anmerkung: Neutron = N). Wenn also zwei dieser Pe-Paare zu einem Neutron verschmelzen, haben wir jetzt:

N, N, Pe, Pe

Zwei Neutronen, zwei Protonen, zwei Elektronen. Die 4 Wasserstoffatome sind zu einem einzigen Heliumatom geworden. Aber warte ... die Masse machte eine Diät! Wenn wir die 4 Wasserstoffatome "gewogen" haben, war ihre Gesamtmasse = 4 (1,004u) = 4,016u. Das Endergebnis, ein einzelnes Heliumatom, beträgt jedoch nur 4,003u.

Von 4 Wasserstoffatomen auf 1 Helium ging also ein Teil des "Gewichts" verloren, genauer gesagt ein Teil der in Energie umgewandelten Masse. Wie viel Energie? So viel Energie:

e = mc ^ 2

Die Anziehungskraft der Sonne ist so groß, dass sie Wasserstoff mit Helium-2 verschmilzt. Helium-2 ist instabil und zerfällt durch die schwache Wechselwirkung zu H-2. Dies setzt Energie in Form von Wärme frei. Jetzt ist die Anziehungskraft der Sonne wieder so groß, dass sie durch die starke Wechselwirkung H-2 mit He-4 verschmilzt. Dies setzt Energie in Form von Wärme frei.