Реферат по астрономии на тему:
Откуда берется энергия солнца?
ученика 11 Б класса
гимназии № 25
Почему Солнце светит и не остывает уже миллиарды
лет? Какое «топливо» даёт ему энергию? Ответы на эти вопросы учёные искали
веками, и только в начале ХХ в. было найдено правильное решение. Теперь
известно, что Солнце, как и другие звёзды, светит благодаря протекающим в его
недрах термоядерным реакциям. Что же это за реакции?
Если ядра атомов лёгких элементов сольются в ядро атома
более тяжёлого элемента, то масса нового ядра окажется меньше, чем суммарная
масса тех ядер, из которых оно образовалось. Остаток массы превращается в
энергию, которую уносят частицы, образовавшиеся в ходе реакции. Эта энергия
почти полностью переходит в тепло. Такая реакция синтеза атомных ядер может
происходить только при очень высоком давлении и температуре свыше 10 млн.
градусов. Поэтому она и называется термоядерной.
Основное вещество, составляющее Солнце – водород,
на его долю приходится около 71% всей массы светила. Почти 27% принадлежит
гелию, а остальные 2% – более тяжёлым элементам, таким, как углерод, азот,
кислород и металлы. Главным «топливом» на Солнце служит именно водород. Из
четырёх атомов водорода в результате цепочки превращений образуется один атом
гелия. А из каждого грамма водорода, участвующего в реакции, выделяется 6*1011
Дж энергии! На Земле такого количества энергии хватило бы для того, чтобы
нагреть от температуры 0° С до кипения 1000 м3 воды!
Рассмотрим механизм термоядерной реакции превращения
водорода в гелий, которая, по-видимому, наиболее важна для большинства звёзд.
Называется она протон-протонной, так как начинается с тесного сближения двух
ядер атома водорода – протонов.
Протоны заряжены положительно, поэтому взаимно отталкиваются,
причём, по закону Кулона, сила эта обратно пропорциональна квадрату расстояния
и при тесных сближениях должна стремительно возрастать. Однако при очень
высокой температуре и давлении скорости теплового движения частиц столь велики,
а частицам так тесно, что наиболее быстрые из них всё же сближаются друг с
другом и оказываются в сфере влияния ядерных сил. В результате может произойти
цепочка превращений, которая завершится возникновением нового ядра состоящего
из двух протонов, – ядра гелия.
Далеко не каждое столкновение двух протонов приводит к
ядерной реакции. В течение миллиардов лет протон может постоянно сталкиваться с
другими протонами, так и не дождавшись ядерного превращения. Но если в момент
тесного сближения двух протонов произойдёт ещё и другое маловероятное для ядра
событие – распад протона на нейтрон, позитрон и нейтрино (такой процесс
называется бета-распадом), то протон с нейтроном объединяются в устойчивое ядро
атома тяжёлого водорода – дейтерия.
Ядро дейтерия (дейтрон) по своим свойствам похоже на
ядро водорода, только тяжелее. Но в отличие от последнего в недрах звезды ядро
дейтерия долго существовать не может. Уже через несколько секунд, столкнувшись
ещё с одним протоном, оно присоединяет его к себе, испускает мощный гамма-квант
и становится ядром изотопа гелия, у которого два протона связны не с двумя
нейтронами, как у обычного гелия, а с одним. Раз в несколько миллионов лет
такие ядра лёгкого гелия сближаются настолько тесно, что могут объединиться в
ядро обычного гелия, «отпустив на свободу» два протона.
Итак, в итоге последовательных ядерных превращений
образуется ядро обычного гелия. Порожденные в ходе реакции позитроны и
гамма-кванты передают энергию окружающему газу, а нейтрино совсем уходят из
звезды, потому что обладают удивительной способностью проникать через огромные
толщи вещества, не задев ни одного атома.
Реакция превращения водорода в гелий ответственна за
то, что внутри Солнца сейчас гораздо больше гелия, чем на его поверхности.
Естественно, возникает вопрос: что же будет с Солнцем, когда весь водород в его
ядре выгорит и превратится в гелий, и как скоро это произойдёт?
Оказывается, примерно через 5 млрд. лет содержание
водорода в ядре Солнца настолько уменьшится, что его «горение» начнётся в слое
вокруг ядра. Это приведёт к «раздуванию» солнечной атмосферы, увеличению
размеров Солнца, падению температуры на поверхности и повышению её в ядре.
Постепенно Солнце превратится в красный гигант – сравнительно холодную звезду
огромного размера с атмосферой, превосходящей границы орбиты Земли. Жизнь
Солнца на этом не закончится, и оно будет претерпевать ещё много изменений,
пока в конце концов не станет холодным и плотным газовым шаром, внутри которого
уже не происходит никаких термоядерных реакций.
Другие работы по теме:
Задача по Физике
С помощью принципа возможных перемещений (общего уравнения динамики) определить ускорение центра масс тела А. С помощью принципа Даламбера найти натяжение нити на всех участках. Рассмотрев динамическое равновесие последнего тела, сделать проверку правильности выполненных расчётов.
Кинетическая энергия
ЭНЕРГИЯ. Цель урока: учащиеся должны знать понятие энергии, кинетической энергии и единицы ее измерения. Тип урока: комбинированный. План изучения нового материала.
Устройство Оже-спектрометра
Если на атом воздействует излучение , энергия которого достаточна для ионизации одной из его внутренних электронных оболочек , то образовавшееся при этом вакантное место может быть заполнено электроном с меньшей энергией связи из другой оболочки . Энергия освобождающаяся при указанном переходе может превысить энергию связи электрона в одной из внешних оболочек атома , что сопровождается эмиссией электрона .
Атомная энергия
Мы часто употребляем слово «энергия». О сорте шоколада говорят, что он хорошо компенсирует затраты энергии, о полном сил человеке - «сгусток энергии», а учителей и воспитателей призывают энергичнее принимать меры. Учёные занимаются физикой высоких энергий, политики и экономисты обсуждают использование энергии солнца, ветра и атомного ядра.
Сочинения на свободную тему - Летний день
Восход солнца летом ранний. От прикосновения солнечных лучей пробуждается природа весело щебечут птицы листва разворачивает к солнцу свои ладони радостно порхают яркие бабочки начинают работу муравьи жучки.
Предприятия
Первичная энергия. Природа. Природные явления. Энергия топлива. Энергия рек. Энергия ветра. Развитие человека. Овладение энергией. Биосфера Земли. Излучение Солнца. Энергетический потенциал. Наука, техника, медицина и культура. Энергетические ресурсы Земли
Энергия Солнца
Солнце лишь одна из миллиардов звезд, но оно источник энергии для всего живого и для самой Земли. Ископаемое топливо расходуется такими темпами, что его запасы истощатся где-то во второй половине следующего столетия.
Астрономические знаки
Астрономические знаки - условные обозначение Солнца, Луны, планет, зодиакальных созвездий, а также, противостояний, соединений планет, фаз Луны и т.п.
О гномоне
Гномон - cамый древний угломерный инструмент. Прибор для определения наклона эклиптики к экватору. Он использовался для определения высоты солнца над горизонтом и представлял собой вертикальный столб на горизонтальной площадке.
Основные характеристики солнечного света
Освещенность (усредненная мощность солнечного излучения, измеренная в верхней атмосфере Земли перпендикулярно солнечным лучам): 1366 Вт на квадратный метр (или 1361, в соответствии с НАСА).
Хромосфера Солнца
В наружном слое фотосферы минимальная температура 4400°. Над ним находится атмосфера Солнца. Нижняя часть атмосферы называется хромосферой. В хромосфере температура постепенно растет до нескольких десятков тысяч градусов.
Из истории десятичных дробей
Text Text Text В обсерватории работали лучшие умы того времени. В обсерватории работали лучшие умы того времени. В ней производились наблюдения за движением звезд , планет и Солнца , вычислялись дни праздников и т.д. В этой работе необходимы были десятичные дроби.
Венера
Венера - это самое яркое светило на небе после Солнца и Луны. На самом деле Венера — не звезда, а планета, то есть такой же спутник Солнца, как и наша Земля.
Предел Чандрасекара
Как и всё во Вселенной, звезды рождаются, живут и умирают в свой срок (см. Эволюция звезд). В зависимости от массы звезды, она заканчивает свой жизненный путь или огненной вспышкой сверхновой или тихим угасанием в виде белого карлика.
Законы Кеплера
Три закона движения планет относительно Солнца были выведены эмпирически немецким астрономом Иоганном Кеплером в начале XVII века. Это стало возможным благодаря многолетним наблюдениям датского астронома Тихо Браге.
Размеры звезд. Плотность их вещества.
Размеры звезд. Плотность их вещества. Рассмотрим на простом примере как можно сравнить размеры звезд одинаковой температуры, например Солнца и Капеллы. Эти звезды имеют одинаковые спектры, цвет и температуру, о светимость Капеллы в 120 раз превышает светимость Солнца. Так как при одинаковой температуре яркость единицы поверхности звезд тоже одинакова, то, значит, поверхность Капеллы больше, чем Солнца в 120 раз, а диаметр и радиус ее больше солнечных в корень квадратный из 120, что приближенно равно 11 раз.
Весенние цветы
Сочинение-описание природы Заканчивались суровые морозы, везде ощущалось дыхание весны. В лесу уже растаяли последние островки снега. Под весенними лучами солнца выделяла пар земля. Солнечные зайчики заиграли на лужайке, они будто хотят рассказать всему живому в лесу, что время просыпаться.
Анализ стихотворения Фета Вечер
Автор: Фет А.А. У Фета была очень сложная судьба: он был незаконнорожденным ребенком, в будущем он много лет пытался восстановить свою фамилию. Возможно, тяжелая жизнь повлияла на то, что А.Фет видел настоящую красоту природы, даже любая, почти незаметная деталь была в глазах поэта истинно прекрасной.
Летний день сочинение-описание
Автор: Сочинения на свободную тему Восход солнца летом ранний. От прикосновения солнечных лучей пробуждается природа: весело щебечут птицы, листва разворачивает к солнцу свои ладони, радостно порхают яркие бабочки, начинают работу муравьи, жучки. Плоды покрываются румянцем от соприкосновения с теплыми и ласковыми лучами.
Гиппарх
Гиппарх - древнегреческий ученый, один из основоположников астрономии.Родился в городе Никее, жил и работал на острове Родос. Гиппарху принадлежит заслуга создания первых математических теорий видимого движения Солнца и Луны и теории затмений.
Воскресенье
Воскресенье (англ. Sunday, нем. Sonntag, фр. dimanche). Смысл и значение воскресенья как первого дня недели связан: 1) с поклонением солнцу у древних; 2) с распространенностью культа Митры в Древнем Риме… .
Акронический восход
— последний восход звезды, который происходит после захода Солнца. В процессе годового движения Солнце перемещается среди звёзд прямым движением с запада на восток. Поэтому, если в какой-то начальный момент времени восход звезды происходил после захода Солнца, то со временем, по мере приближения Солнца к звезде, время восхода этой звезды будет всё ближе и ближе ко времени захода Солнца.
Расселл, Генри Норрис
Генри Норрис Расселл (Henry Norris Russell; 25 октября 1877, Ойстер-Бэй, штат Нью-Йорк, США — 18 февраля 1957, Принстон, Нью-Джерси, США) — американский астрофизик, разработавший одну из первых теорий эволюции звёзд, первым определил содержание химических элементов в атмосфере Солнца, получил оценки содержания химических элементов во Вселенной, занимался исследованием связи между спектрами звезд и их светимостью.
Манко Капак
Ма́нко Ка́пак (кечуа Manqu Qhapaq или Manku Qhapaq, исп. Manco Cбpac) — первый Инка, основатель государства инков — Тауантинсуйу. Согласно некоторым инкским легендам, был сыном бога Солнца Инти и богини Луны Мама Килья и был послан своим отцом на Землю, чтобы спасти людей от дикости и варварства, научить земледелию и ремёслам и утвердить культ «подлинных» богов: Солнца, Луны и Пачакамака — «создателя мира».
Храм Луны
Восстановленная роспись на потолке храма Луны Не следует путать с Пирамида Луны. Храм Луны , или Уака Луны — сооружение из самана на севере Перу в регионе Ла-Либертад, примерно в 5 км от г. Трухильо. Храм относится к древней культуре Мочика. Недалеко от него находится Храм Солнца, тоже культуры мочика; между двумя храмами находился город.
Годовое и суточное вращение Земли
Движение Земли вокруг Солнца происходит по орбите, имеющей приблизительно форму эллипса. Скорость движения Земли — около 30 км в секунду. Полный оборот Земля совершает за 365,26 суток.
Космические скорости
Министерство образования и науки РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет экономики и финансов»
Пьер Жюль Сезар Жансен
Жансен, Пьер Жюль Сезар (Janssen, Pierre-Jules-Cesar) (1824–1907), французский астроном.
Новые и сверхновые звезды
При вспышках новых звезд выделяется энергия до 10 538 0 Дж. Те звезды, которые неудачно называют новыми на самом деле существуют и до вспышки. Это горячие карликовые звезды, которые вдруг за короткий срок (от суток до ста дней) увеличивают свою светимость на много звездных величин, после чего медленно, иногда на протяжении многих лет, возвращаются к своему первоначальному состоянию.
Солнце
Строение Солнца. Самый простой способ рассматривать Солнце - это спроецировать его изображение на белый экран. При помощи даже маленького любительского телескопа можно получить увеличенное изображение солнечного диска.
Венера - планета загадок
Венера - вечерняя и утренняя звезда. Существование атмосферы Венеры. Продолжительность суток, дня и ночи, года, смена времен года. Состав атмосферы Венеры. Запуски зондов непосредственно на поверхность планеты. Поверхность планеты, моря и горы.