盡管太陽的內(nèi)部溫度可以達(dá)到1500萬攝氏度，但地球上的最高溫度卻只有五千攝氏度。
對太陽而言，1500萬攝氏度的高溫就可以融化地球上所有的生命物體，然而太陽擁有這么高的溫度為什么自身卻未融化？
固體？氣體？太陽到底是什么？
想要清楚太陽在超高溫度下為何依舊未融化，我們首先要了解太陽的基本結(jié)構(gòu)及物質(zhì)形態(tài)。
由圖中可以看出，太陽和地球一樣，也是分層的，由內(nèi)及外，分別為核心區(qū)、輻射區(qū)、對流區(qū)、光球區(qū)、色球區(qū)、日冕區(qū)，其中光球區(qū)以內(nèi)，統(tǒng)稱為太陽內(nèi)部，以外稱為太陽大氣，這是太陽的基本構(gòu)造。
太陽的核心區(qū)是最重要的區(qū)域，太陽的光和熱都是來自于核心區(qū)的核聚變反應(yīng)，內(nèi)部燃料氫通過氫原子核的核聚變反應(yīng)生成氦-4氦，并釋放大量能量。
核心區(qū)每秒鐘有6億噸氫發(fā)生核聚變反應(yīng)，從而讓太陽核心區(qū)溫度高達(dá)1500萬攝氏度，不過我們也不要擔(dān)心太陽會(huì)把燃料燃燒完，根據(jù)目前太陽大小和成分預(yù)估太陽至少還有50億年的壽命。
說完了太陽的結(jié)構(gòu)接下來我們就來聊一聊太陽有著如此高的溫度，為什么沒有將自己融化呢？在此，我們必須弄清楚一個(gè)重要的問題，即物質(zhì)形態(tài)。
物質(zhì)形態(tài)指的是物質(zhì)存在的具體形式和狀態(tài)，而實(shí)物與場是人們所知的兩種基本物質(zhì)形態(tài)，場一般指自然界中以連續(xù)分布狀態(tài)存在的物質(zhì)，通常有引力電磁場，真空場及各種量子場等，而實(shí)物指自然界中以分立的聚焦?fàn)顟B(tài)存在的物質(zhì)。
我們現(xiàn)在知道固體、液體、氣體狀態(tài)即物質(zhì)的三種狀態(tài)，但除了這三種根本狀態(tài)外，物質(zhì)有等離子、超臨界、超高體、中子等其他形態(tài)，但太陽不屬于基本物質(zhì)的三種狀態(tài)。也就是說，太陽不是固體，液體和氣體的任何狀態(tài)，而是一個(gè)巨大的等離子體。
那么離子態(tài)又是什么呢？等離子態(tài)經(jīng)常被稱為超氣態(tài)，之所以被稱為超氣態(tài)是因?yàn)樗蜌怏w有一些相似之處，等離子態(tài)沒有確定體積和形狀且具有流動(dòng)性。
在高溫條件下，溫度達(dá)到一定程度時(shí)氣態(tài)的原子開始拋掉身上的電子，這種顯現(xiàn)會(huì)隨溫度的增高而加劇，我們把這種現(xiàn)象稱為氣體的電離化，它還有另一個(gè)別稱叫做”等離子態(tài)“。
由此我們可知太陽的大氣層屬于氣態(tài)，而本質(zhì)又是等離子體。等離子體是一種離子化氣體狀物質(zhì)含有大量的原子，因此太陽內(nèi)部會(huì)發(fā)生劇烈的物理化學(xué)反應(yīng)，釋放的能量使得溫度增加。在高溫環(huán)境下，原子團(tuán)就會(huì)變成等離子體。
為何太陽能放射如此高溫？
而太陽之所以發(fā)出熱和光，都是來源于太陽內(nèi)部的核聚變。但在太陽內(nèi)部所發(fā)生的多種核聚變反應(yīng)與我們所運(yùn)用于氫彈中的可控聚變有所不同，前者因發(fā)生熱核反應(yīng)質(zhì)子鏈反應(yīng)時(shí)間過于長，且由恒星引力造成的超高壓能用來能量輸出，而后者則為可控核聚變。
太陽是一顆恒星，而在恒星中發(fā)生的聚變反應(yīng)是多種聚變反應(yīng)。
從這張表我們知道參與聚變的這些元素質(zhì)量越來越重，聚變釋放的能量也越來越低，發(fā)生的條件也越來越苛刻，從氦聚變開始他們所釋放的能量與氫聚變相較，前者是有斷層式下降的，從氦聚變及往后的聚變，他們的性比價(jià)也是非常低的。
這也就是為什么說在一定程度上來看，太陽起到氫彈的作用，并慢慢釋放能量。
從太陽的中心到0.25太陽半徑處，這部分距離是巨大能量的真正源頭，而我們將這里稱為核反應(yīng)區(qū)，而在太陽中心的的溫度高達(dá)1500萬攝氏度，壓力相當(dāng)于3000億的大氣壓，足以輕易地破壞地球上的一切物質(zhì)。太陽之所以有這么高的溫度，就是在高溫高壓條件下氫原子發(fā)生的核聚變反應(yīng)。
自太陽成為主序星之后，在這里每時(shí)每刻都在進(jìn)行著四個(gè)氫核聚變成一個(gè)氦核的熱核反應(yīng)，也就是說把四個(gè)質(zhì)子通過熱核反應(yīng)變成一個(gè)正常的氫核，再放出一些正常的電子和中微子同時(shí)釋放大量能量。
各種核反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)都可以簡化為一種碰撞模型，而四個(gè)質(zhì)子碰撞在一起的概率過于低，所以這相當(dāng)于一個(gè)簡化反應(yīng)。下圖為氫聚變反式：
而真實(shí)的氫聚變?nèi)鐖D第一種叫做質(zhì)子質(zhì)子鏈，第二種路徑叫做CNO循環(huán)。在這里就不多做贅述了解一下便可。
簡而言之，太陽的高溫是在其核心高溫、高壓的條件下氫原子的熱核反應(yīng)所釋放出的大量熱能。
太陽所帶來的財(cái)富
能源也是是全世界各個(gè)國家都在關(guān)注的問題。在開發(fā)和利用能源的過程中，科學(xué)家和工程學(xué)家遇到了巨大的挑戰(zhàn)。化石燃料是不可再生的，且化石燃料在燃燒的過程中會(huì)嚴(yán)重地污染環(huán)境。可再生能源逐漸成為了人們的重點(diǎn)關(guān)注對象。
而核能是一種清潔、安全、可靠的綠色能源，它被譽(yù)為世界范圍內(nèi)唯一可以達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用規(guī)模的能源，一些科學(xué)家認(rèn)為，核燃料能夠大規(guī)模代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料，其應(yīng)用前景十分廣闊。
由下圖比結(jié)合能圖可知，比結(jié)合能的輕核偏低，重核偏低，隨著比結(jié)合能越來越高，核越來越穩(wěn)定，此有兩個(gè)方向的核反應(yīng)是可以釋放能量的，一個(gè)是輕核聚變成相對重的中等質(zhì)量核，另一個(gè)是重核通過裂變變成中等質(zhì)量核，那分別對應(yīng)的就是核聚變和核裂變反應(yīng)。
裂變反應(yīng)對于我們現(xiàn)在的技術(shù)來說是比較成熟，目前，核裂變是產(chǎn)生核能的主要途徑，核電是利用核能發(fā)電的一種發(fā)電方式，它具有供應(yīng)能力強(qiáng)、發(fā)電規(guī)模大、發(fā)電效率高、清潔無污染等特點(diǎn)。在不久的將來，核電將成為與火電、水電并列的電力能源。
經(jīng)過40多年的發(fā)展，核電技術(shù)已經(jīng)十分成熟。可以預(yù)見，在化石燃料即將耗盡之時(shí)，核裂變能將在21世紀(jì)得到更加廣泛的應(yīng)用。未來的主要研究方向?yàn)椋哼M(jìn)一步完善壓水堆的安全措施，建造更多的壓水堆；加速開發(fā)钚—鈾循環(huán)和釷—鈾循環(huán)快中子堆，從而更有效地利用有限的核裂變?nèi)剂希患铀匍_發(fā)安全性能優(yōu)越的氣冷反應(yīng)堆，從而提高核能利用的安全性。
核裂變是上世紀(jì)的一項(xiàng)偉大發(fā)現(xiàn)，其對人類社會(huì)有著深遠(yuǎn)的影響。幾十年來，許多核物理學(xué)家對核裂變的機(jī)制進(jìn)行了深入研究。他們提出了許多重要的理論。這些理論可以幫助人們更深入地理解核裂變的發(fā)生過程，從而更高效地利用核裂變能，為解決能源問題提供新思路。
