นักดาราศาสตร์โบราณคิดว่าดวงอาทิตย์เป็นลูกไฟ แต่ตอนนี้นักดาราศาสตร์รู้ว่ามันเป็นการหลอมรวมนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นในแกนกลางของดาวฤกษ์ที่ช่วยให้พวกมันสามารถปลดปล่อยพลังงานได้มาก มาดูเงื่อนไขที่จำเป็นในการสร้างนิวเคลียร์ฟิวชั่นในดวงดาวและเด็กฟิวชั่นต่าง ๆ ที่สามารถดำเนินการต่อไปได้
แก่นของดาวเป็นสภาพแวดล้อมที่รุนแรง แรงกดดันนั้นมหาศาลและอุณหภูมิอาจมากกว่า 15 ล้านเคลวิน แต่นี่เป็นเงื่อนไขที่คุณต้องการสำหรับการหลอมนิวเคลียร์ เมื่อถึงสภาวะเหล่านี้ในแกนกลางของดาวฟิวชั่นนิวเคลียร์จะเปลี่ยนอะตอมไฮโดรเจนเป็นอะตอมฮีเลียมผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน
เพื่อให้กระบวนการนี้เสร็จสมบูรณ์อะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมจะรวมกันเป็นอะตอมดิวทีเรียม อะตอมดิวทีเรียมนี้จะถูกรวมเข้ากับไฮโดรเจนอื่นเพื่อสร้างไอโซโทปแสงของฮีเลียม - 3เขา. ในที่สุดนิวเคลียสฮีเลียม -3 ทั้งสองสามารถรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างอะตอมฮีเลียม -4 ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้เป็นแบบคายความร้อนดังนั้นมันจึงปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของรังสีแกมม่า รังสีแกมมาเหล่านี้จะต้องเดินทางผ่านดาวฤกษ์อย่างช้าๆและถูกดูดซับแล้วจึงปล่อยออกมาจากอะตอมหนึ่งไปยังอีกอะตอม สิ่งนี้จะนำพลังงานของรังสีแกมม่ามาสู่สเปกตรัมที่มองเห็นซึ่งเราเห็นว่ามีการสตรีมออกจากพื้นผิวของดาว
วัฏจักรฟิวชั่นนี้เรียกว่าเชนโปรตอนและเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในดาวที่มีมวลของดวงอาทิตย์ของเรา หากดาวมีมวลดวงอาทิตย์มากกว่า 1.5 เท่าพวกมันใช้กระบวนการที่แตกต่างกันซึ่งเรียกว่าวงจร CNO (คาร์บอน - ไนโตรเจน - ออกซิเจน) ในกระบวนการนี้โปรตอนสี่ตัวใช้ฟิวส์คาร์บอนไนโตรเจนและออกซิเจนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา
ดาวสามารถเปล่งพลังงานได้ตราบใดที่มีเชื้อเพลิงไฮโดรเจนอยู่ในแกนกลาง เมื่อไฮโดรเจนหมดปฏิกิริยาปฏิกิริยาฟิวชั่นก็จะดับลงและดาวก็เริ่มหดตัวและเย็นลง ดาวบางดวงจะกลายเป็นดาวแคระขาวในขณะที่ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่กว่าจะสามารถดำเนินกระบวนการฟิวชั่นต่อโดยใช้ฮีเลียมและองค์ประกอบที่หนักกว่า
เราได้เขียนบทความมากมายเกี่ยวกับดาวที่นี่ในนิตยสารอวกาศ นี่คือบทความเกี่ยวกับดาวที่เพิ่งปิดปฏิกิริยาฟิวชั่นและนี่เป็นดาวที่จุดประกายปฏิกิริยาฟิวชั่นอีกครั้ง
หากคุณต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวลองดูข่าวล่าสุดของ Hubblesite เกี่ยวกับดาวและนี่คือหน้าแรกของดวงดาวและกาแลกซี่
เราได้บันทึก Astronomy Cast หลายตอนเกี่ยวกับดวงดาว ต่อไปนี้เป็นสองสิ่งที่คุณอาจพบว่ามีประโยชน์: ตอนที่ 12: ดาวเด็กมาจากไหนและตอนที่ 13: ดาวไปที่ไหนเมื่อพวกเขาตาย
อ้างอิง:
http://www.jet.efda.org/fusion-basics/what-is-fusion/
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/astro/procyc.html
http://large.stanford.edu/courses/2011/ph241/olson1/
