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太阳内部进行着核聚变反应,为什么人类没有暴露在核辐射之下?

2020-08-21 14:04          核辐射

会对人体产生严重伤害的核辐射,主要有X射线、伽马射线、α射线、β射线、中子射线等等,这些射线在太阳内部进行核聚变时也会产生,但是它们绝大部分到达不了地球表面。

无论是氢弹还是原子弹,在核爆之后的一段时间内,都会对当地产生严重的核辐射;太阳内部随时都在进行着核聚变反应,这当中也会产生大量的核辐射。

X射线和γ射线

X射线和γ射线本质上都是光子,只是波长很短,能量比可见光大很多(γ射线的能量比X射线还高几个数量级),其中γ射线拥有很强的穿透力,大量照射会对人体产生严重伤害。

在核聚变反应当中,X射线和γ射线一般来自于原子核发生变化是的能量释放,太阳表面温度大约6000K,是不足以引起核聚变反应的,太阳进行核聚变的区域在内部,中心温度高达1500万K,能够让氢元素聚变为氦元素,该反应就会释放大量γ射线。

太阳半径高达70万公里,核心的密度非常高,于是内部的光子要想到达太阳表面是非常难的,一个光子在产生后传播不到1mm就会被另外一个原子吸收,然后原子在随机释放光子,最终光子通过随机游走的方式到达太阳表面,整个过程平均需要三百万年。

而在太阳核心区域产生的X射线和γ射线,绝大部分都被太阳的光球层吸收了,太阳表面6000K的温度,主要辐射波段是可见光,虽然其中也有X射线和γ射线,但是量非常少,太阳辐射扩散到地球轨道后能量密度已经大幅降低,太阳常数大约是1367W/m^2。

所以太阳发出的电磁波,就如我们蹲在火炉边烤火是一样的,只是太阳这个火炉距离我们1.5亿公里,温度是6000K。

其他射线

而α射线(高速氦核)、β射线(高速电子)以及中子射线大多产生于核裂变当中,在核聚变反应中较少,即便产生同样会被太阳的光球层吸收;太阳内部核聚变释放的大量能量,最终会传到到太阳表面,从而加速一些粒子向外扩散出去,形成太阳风,太阳风里面就包括氦核、电子、质子等等。

但是地球有一个天然的保护罩——地磁场,高速运动的带电粒子进入地磁场范围后,会受到洛伦兹力的影响,然后向地球两极偏移,比如极光的产生就是高能带电粒子撞击大气层产生的。

加上带电粒子的穿透力很弱,极易被地球的大气吸收掉,所以太阳内部产生的核辐射并不会到达地球表面,而到达地球表面的,主要是太阳辐射中的可见光波段。



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