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太陽內(nèi)部進(jìn)行著核聚變反應(yīng),為什么人類沒有暴露在核輻射之下?

核輻射
發(fā)布:2020-08-21 14:04:31    

會對人體產(chǎn)生嚴(yán)重傷害的核輻射,主要有X射線、伽馬射線、α射線、β射線、中子射線等等,這些射線在太陽內(nèi)部進(jìn)行核聚變時也會產(chǎn)生,但是它們絕大部分到達(dá)不了地球表面。

無論是氫彈還是原子彈,在核爆之后的一段時間內(nèi),都會對當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生嚴(yán)重的核輻射;太陽內(nèi)部隨時都在進(jìn)行著核聚變反應(yīng),這當(dāng)中也會產(chǎn)生大量的核輻射。

X射線和γ射線

X射線和γ射線本質(zhì)上都是光子,只是波長很短,能量比可見光大很多(γ射線的能量比X射線還高幾個數(shù)量級),其中γ射線擁有很強(qiáng)的穿透力,大量照射會對人體產(chǎn)生嚴(yán)重傷害。

在核聚變反應(yīng)當(dāng)中,X射線和γ射線一般來自于原子核發(fā)生變化是的能量釋放,太陽表面溫度大約6000K,是不足以引起核聚變反應(yīng)的,太陽進(jìn)行核聚變的區(qū)域在內(nèi)部,中心溫度高達(dá)1500萬K,能夠讓氫元素聚變?yōu)楹ぴ?,該反?yīng)就會釋放大量γ射線。

太陽半徑高達(dá)70萬公里,核心的密度非常高,于是內(nèi)部的光子要想到達(dá)太陽表面是非常難的,一個光子在產(chǎn)生后傳播不到1mm就會被另外一個原子吸收,然后原子在隨機(jī)釋放光子,最終光子通過隨機(jī)游走的方式到達(dá)太陽表面,整個過程平均需要三百萬年。

而在太陽核心區(qū)域產(chǎn)生的X射線和γ射線,絕大部分都被太陽的光球?qū)游樟?,太陽表?000K的溫度,主要輻射波段是可見光,雖然其中也有X射線和γ射線,但是量非常少,太陽輻射擴(kuò)散到地球軌道后能量密度已經(jīng)大幅降低,太陽常數(shù)大約是1367W/m^2。

所以太陽發(fā)出的電磁波,就如我們蹲在火爐邊烤火是一樣的,只是太陽這個火爐距離我們1.5億公里,溫度是6000K。

其他射線

而α射線(高速氦核)、β射線(高速電子)以及中子射線大多產(chǎn)生于核裂變當(dāng)中,在核聚變反應(yīng)中較少,即便產(chǎn)生同樣會被太陽的光球?qū)游?太陽內(nèi)部核聚變釋放的大量能量,最終會傳到到太陽表面,從而加速一些粒子向外擴(kuò)散出去,形成太陽風(fēng),太陽風(fēng)里面就包括氦核、電子、質(zhì)子等等。

但是地球有一個天然的保護(hù)罩——地磁場,高速運(yùn)動的帶電粒子進(jìn)入地磁場范圍后,會受到洛倫茲力的影響,然后向地球兩極偏移,比如極光的產(chǎn)生就是高能帶電粒子撞擊大氣層產(chǎn)生的。

加上帶電粒子的穿透力很弱,極易被地球的大氣吸收掉,所以太陽內(nèi)部產(chǎn)生的核輻射并不會到達(dá)地球表面,而到達(dá)地球表面的,主要是太陽輻射中的可見光波段。

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