太阳能的源泉 (1 / 1)

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太阳能的源泉

光辉灿烂的太阳，一刻不停地发射着极大的能量。太阳辐射的总额是3.8×10spanclass="top"26/span焦耳/秒，或1.21×10spanclass="top"34/span焦耳/年。太阳的寿命长达几十亿年，在它的“一生”中要贡献出何等浩大的能量啊！1克优质煤完全烧掉，只能放出8.36千焦的热。如果整个太阳是一大团煤球，它按目前的功率发射能量，那么不到1500年，太阳就烧得精光了。太阳的能量是如何产生的？这是太阳物理学的一个重大问题。

太阳能源探索经历了一个漫长的途程。曾经提出过流星学说，即大量流星坠落到太阳上，由摩擦生热而燃烧。但是计算表明，这样得到的能量太少了。这个说法很早已被扬弃。后来又有人提出收缩学说，即太阳不断在缩小，位能减少，热能增加。假定太阳本来至少有现在太阳系那样大，那么由收缩而释放能量，顶多只能维持5千万年。这比起由地质和古生物探索得出的地球年龄还小100倍。此外，用天然放射性来说明太阳能源，也以失败而告终。

一直到相对论问世后，这一难题才得到比较可靠的解决。根据相对理论，通过原子核反应，质量可能转化为能量。按照爱因斯坦的公式：能量E=mc2，m表示质量，c表示光速。由此公式不难算出，一克质量可以变成9×10spanclass="top"13/span焦耳的能量，这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。既然太阳是一个拥有2×10spanclass="top"33/span克质量的庞然大物，它可以算是取之难尽，用之不竭的能源了。

在什么场合下，质量才能变成为能量呢？要说明这个问题，让我们作一点历史回顾。早在1895年，法国物理学家贝克勒耳发现了铀（U)的放射性。铀矿石发出的辐射可以穿透纸张和金属片，并使照相底片感光。后来居里夫妇经过繁重的实验和辛勤的探索，发现了钋（Po）、镭（na）等放射性元素。它们在不断蜕变的过程中发射出能量和粒子流。例如镭放出。射线（即氦原子核）、射线（即电子）和射线（与X射线相似，是波长更短的辐射）。这些蜕变都是自然而然地进行的，人们既不能阻止它，也无法促进它。但到了20世纪上半期，物理学工作者实验室里用加速器等工具实现人工的核反应。通过核反应，可以使一种物质转变成另一种物质，并获得大量的能量。在一定意义上说，中世纪炼金术土梦寐以求的“点石成金”终于实现了。人类开始掌握原子核能，并建立了一整套核反应的理论。

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