题目

关于核聚变的问题
我们知道,轻物质可以通过核聚变形成重物质,那么重物质在理想条件下能否继续进行聚变?这样的聚变能否无限继续下去?如果能,最终会得到什么物质?

提问时间：2021-01-01

答案

聚变不能无限继续,自然界早给我们准备了一个巨大的实验室,通过观察恒星的演化可以得出你要的答案.
天文学上用一个叫赫罗图的图表表示星体的演化过程,我们的太阳在上面处于主序星位置,通过氢核聚变获得能量（部分碳碳聚变）,恒星在主序阶段停留的时间占恒星寿命的80％,当燃料耗尽,聚变释放的热能不足以支持星体本身,恒星就会往内塌陷,中间释放的引力势能会加热星体本身,最终点燃另外一种核燃料.
当温度达到上亿K时,将点燃氦聚变成碳和氧的核反应,两个氦核碰撞生成铍,铍又与氦核碰撞生成碳,碳与氦核生成氧.整个过程会释放约14兆电子伏的能量.在氦燃尽后,就留下一个碳氧核.8亿K时碳被点燃,可以聚变成氧、氖、钠、镁.温度达到15亿K时点燃氖,20亿K时点燃氧,30亿K时点燃硅,一直到铁元素聚合形成为止.
此后不再有新的能源,聚合成比铁更重的元素则吸收热量,而不是释放热量.