太阳的结构研究与分析

2010年第28期中國高新技术企业NO.28.2010(总第163期)( CumulativeyNO.163 )太阳的结构研究与分析彭寿斌(中国石化胜利油田有限公司孤东采油厂工艺所,山东东营257237)摘要:文章通过对太阳结构的分析,发现用现在定义的太阳结右色球区的温度约为4500C。构无法解决“固体核心与高温大气之间的矛盾",也无法解决“快速剧烈的核反应与太阳长期持续反应之间的矛盾"。文章元色玛光球对流区卖在研究了大量的天文资料之后,认为太阳应该是六层结构。关键词:太阳结构;银核恒星;旋臂小恒星;直接核反应;间接辐射区核心核反应中图分类号:P422文献标识码:A文章编号:1009-2374( 2010 )28 -0082-02日m木阳黑子太阳的直径是1.39x109米,自转周期为30天,质量是围1目前的太阳结构示意1.99x 103kg,平均密度为1.40g/cm。太阳燃烧的是核心区1.上述太阳结构划分存在的问题积存的固态氢与氦。目前人们把太阳结构划分为核心区(热核反应区)、辐射区、对流区和太阳大气层四大部分。核心区(1)固体核心与反应层直接接触存在矛盾。科学家们观是热核反应的地方,在该区内氢核聚变生成氦核,氦核聚变生察和利用 先进的仪器探测证实太阳的内核确实是固体结构。成更高的原子核，并在巨变反应中释放出大量热能,该区是太从上面确定的"核心区"外延是原子核聚变反应的地方,该区阳能的发源地辐射区是核反应生成的高温气体聚集区;对流的温度高达107K。在如此高的温度下,所有的物质都将变成区是在辐射区外形成的对流层;太阳大气层由光球、色球和8气体。 这就出现了固体核心与反应层直接接触存在矛盾。冕三小部分构成的外层气体(图1)。通过对太阳温度的推测，(2)快速剧烈核反应与太阳长期持续反应的矛盾。如果认为反应区的温度在10'K左右,光球区的温度为6000C左太阳燃烧的是氢 与氮，假设这个反应是在核心区表面进行的，图3为硅相球度和直径的平均数值随固溶时间的变化。力学 性能得到较大的提高。文献[1]利用高温金相显微镜证可以看出,随着固溶时间的延长,硅相的直径不断增大,球度明 了共晶硅熔断主要产生在分枝处和枝晶凹槽处，推断出原先增大后减小。只有硅相的直径和球度配合最好时,对合金因是这些位置能态高，硅原子不稳定，易溶解。的强化作用才会最大。正交试验证明，固溶时间为7h时,合3结论金的力学性能较优,此时的硅相球化效果较好,且尚未产生明显的粗化。随着固溶时间的延长,硅相的形貌和分布发生明显变化。0.754F- Diameter一方 面,硅相不断粗化,损害合金的力学性能;另一方面,长短+ Roundness0.70径比值下降,硅相球度提高,提高合金的力学性能。只有当两种效果配合较好时,对合金的力学性能才能产生积极的影响。3.6-.65参考文献[1] cW Meyers. Solution Heat Treatment Efets in A357 Alloys [J]0.6028-AFS Transaction, 1985,(11).4-40.555[2] Crowell N, Shlvkumar s. Solution Heat Treatment Effects in中国煤化iin199, 10).Solution timech[3] E.CE er al. On the silicon困3硅相直径和球度随固溶时间的变化曲线spH IYHCN MH Gaidliht neals 202在共晶温度下保温(固溶),可以使共晶硅发生粒化,从.(2).而最大限度地降低共晶硅对基体的割裂作用,使合金的综合-82-太阳核心整体处在极高温度的笼罩下,即使核心区是金属结下 了基础。构或是高密度的中子结构,热辐射和热传递也会把太阳核心核聚变反应层:是蒸发气体隔离层外围氢氦发生聚变反区的氢与氦全部熔化并变成气体。核心区内有限的氢氦燃料应的地方 ,气体温度可达到10'K以上,是太阳热能的发源地。将很快被消耗殆尽,根本无法维持长时间的反应,更不会存在在核聚变反应层内, 氢原子聚变生成氦核,氦核再发生聚合反50多亿年的反应历程。这就出现了"快速剧烈核反应与太阳应生成更高的原子核。 在核聚变反应层内，原子核经过连续长期持续反应”之间的矛盾。不断的轰击、碰撞、聚合逐步粘合成更高序数的大原子核。对于上面出现的两个问题，用现在定义的太阳结构无法等离子聚集层:是聚变反应生成的高温大气聚集区。由解决。仔细分析- -下就会发现出现的问题都是集中在我们对于核聚 变反应层产生了大量的高温气体，由于该层的温度高太阳结构的认识上,也就是说矛盾出在我们对太阳结构的划达 上万度,在该层内的原子核与热电子成分离混合态,因此形分上。成了聚集层。气体冷却原子合成层:从高温等离子层向外,温度逐渐降2新划分的太阳结构低。在温度降低的过程中，电子的运动动能降低,原子核外电假设太阳内核是固体的氢与氦，氢与氦的聚变反应始终子 被裸露的原子核吸附,成为有核外电子的原子。在气体冷不断的发射出光和热。辐射和热传递产生的热量把太阳氢氦却过程中 ,高温能量转化成大原子核的原子能并储藏在了原熔化并蒸发,这就自然形成了由蒸发的氢氦气体构成的隔离子核内。层。再根据过去太阳划分的结构,将太阳划分为:低温固态的外围大气层:外围大气层是气体冷却原子合成层之外气核心区、蒸发气体隔离层核聚变反应层、等离子气体聚集层、体聚集 的部分，它由光球、色球和日冕三部分构成。光球层是气体冷却原子合成层、外围大气层六层结构比较合适,如图2我们平 时看到的太阳表面结构，是太阳大气层中发出可见光所示:的地方;色球层是在光球外由气体构成的呈红橙色的高温气体层。在外围大气层内,核外电子发生跳跃产生了白光、红外低温固态核心区外围大气层线和微波。3结论冷等|却(1)将太阳划分为“低温固态的核心区、蒸发气体隔离层、变核聚变反应层、等离子聚集层、气体冷却原子合成层、外围大反|气层"六层结构比划分为三层结构更加合理。(2)在核聚变反应层内,低原子序数的氢与氦经过连续不断的随机碰撞形成各种高序数的原子核,然后再在冷却中吸图2被修订后的太阳结构示意图引电子转化成相应的具有多种同位素的原子。低温|固态核心区:核心区的形状呈固态圆球状，化学成分(3) 原子核的核能是由高温热能量转化并储藏在原子核是宇宙形成初期聚集的氢与氦,温度低于3K( 这个温度是氢内的。固化时的临界温度)。蒸发气体隔离层:是低温固态的核心区的氢与氦在强光参考文献照射下快速蒸发后形成的、笼罩在核心区周围的还没有发生[] 姚大均.趣味自然科学百科[M]江苏少年儿童出版社,聚合反应的气体。蒸发气体隔离层的温度跨度很大,从核心1999.区的3K逐步上升到核聚变反应区的107K。[2]高中物理教材[M].人民教育出版社, 1981.蒸发气体隔离层有几个很重要的作用:通过蒸发吸收和[3] 导淦.物理学[M].高等教育出版社, 1993.消耗大量的辐射热量;通过对流作用将照射到中心核的热量[4] 百度网络百科.带到高空反应层,隔离低温核与核聚变反应层的作用,从而保[5] 百度天文困片.护氢核不会很快熔化蒸发;靠蒸发形成了-种限量输送核燃料的方式,通过控制输送核燃料方法控制反应速度,以维持长作者简介:彭 寿斌(1963-),男,山东利津人,中国石化胜利油田期的持续的核聚变反应,从而使太阳达到几十亿年甚至上百有限公司孤东采油厂 工艺所工程师,研究方向;石油地质勘探亿年的反应时间;氢与氦在蒸发过程中得到预热:通过蒸发获开发 、地球物理、天文物理。得运动速度和动能，为氢与氦到达核聚变反应层顺利反应打中国煤化工MYHCNMHG- 83-