СОЛНЦЕ

3. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ — ИСТОЧНИКИ СОЛНЕЧНОЙ

ЭНЕРГИИ

Современные теоретические исследования Солнца го­ворят о том, что солнечная энергия рождается в цент­ральной части Солнца и, пройдя почти через всю его толщу, поступает на его поверхность и излучается в ми­ровое пространство. За счёт чего образуется эта энергия?

Как мы уже говорили, при температуре в несколько тысяч градусов все сложные вещества распадаются на составляющие их элементы. А при температуре в не­сколько десятков миллионов градусов возможны пре­вращения элементов.

В настоящее время экспериментально изучены про­цессы преобразования элементов: внутриатомные реак­ции и ядерные превращения. На основе этих новейших достижений физиками разработана теория так называе­мой циклической ядерной реакции и вы­яснены условия превращения наиболее лёгкого элемен­та — водорода в более тяжёлый — гелий. Оказывается, что при превращении четырёх ядер атомов водорода — протонов — в ядро гелия происходит как бы некоторая «потеря» первоначальной массы. Четыре протона — ядра четырёх водородных атомов —весят 4,03252 атомной единицы, а ядро гелия — 4,00386 атомной единицы. «По­теря» составляет 0,02866 атомной единицы. При этом вы­деляется большая энергия. Известно, например, что при превращении одного грамма водорода в гелий выде­ляется такое же количество энергии, как при сгорании 15 тонн бензина.

Как мы уже знаем, в центре Солнца температура до­стигает 20 миллионов градусов. При такой температуре, согласно вычислениям учёных, водород превращается в гелий. Это превращение сопровождается выделением огромного количества энергии. Таким образом, Солнце представляет собой своего рода огромную лабораторию, в которой происходит беспрерывный процесс преобразо­вания элементов.

Катализатором, то-есть веществом, ускоряющим реак­цию, ускоряющим превращение четырёх протонов в ядро гелия, является углерод. Можно сказать, что Солнце в настоящее время переживает углеродный цикл ядерных реакций, конечным результатом которых является обра­зование гелия из водорода; углерод при этом не расхо­дуется, он только обусловливает этот цикл реакций.

Источником солнечной энергии являются, таким обра­зом, реакции превращения водорода в гелий при помощи ядер углерода. Как показали подсчёты, для восполнения энергии, излучаемой Солнцем, достаточно иметь в его со­ставе менее одного процента по весу углерода. Из наблю­дений известно, что примерно такое количество углерода и содержится в составе солнечной атмосферы.

Остаётся выяснить вопрос о том, на долго ли хватит Солнцу горючего материала при условии поддержания его температуры на современном уровне? Ведь для этого необходимо, чтобы каждую секунду на Солнце превра­щались в гелий 500 миллионов тонн водорода. Выдержит ли Солнце такую «нагрузку»? Не потухнет ли оно, исто­щив все запасы своего топлива?

Такие опасения напрасны. Наше Солнце так велико, запасов водорода на нём так много (он составляет, как мы уже говорили, около 50 процентов всей солнечной массы), а «потери» этой массы в результате излучения так ничтожно малы, что можно с уверенностью говорить — на протяжении ещё многих миллиардов лет Солнце бу­дет столь же интенсивно освещать и обогревать нашу Землю, как и в настоящее время.