Dan har varit husägare i cirka 40 år och har nästan alltid gjort sina egna reparations-och förbättringsuppgifter. Han är licensierad elektriker.

brinner solen verkligen?

det snabba svaret på denna fråga är att nej, solen brinner inte. Åtminstone inte som vi förstår brinnande i våra dagliga liv. Vi är alla bekanta med eld och brukar använda den för olika ändamål, men ingen på jorden använder den typ av ”eld” som solen använder för att producera det ljus och värme vi alla är beroende av.

det finns verkligen en reaktion som äger rum i hjärtat av vår sol (och i alla andra stjärnor också) och det är en som producerar stora mängder värme och ljus men det är inte eld. Vad vi ser och känner när vi tänder ett lägereld eller ett gasområde är en kemisk reaktion mellan syre och andra kemiska föreningar eller element. Reaktionen som pågår i solen är fusion – en kärnreaktion som vi bara nyligen börjar kontrollera.

Vad är eld?

detta är en kemisk reaktion som använder elementet syre för att oxidera andra element. Oftast bränner vi organiska föreningar, de som innehåller kol, och resultatet är produktion av koldioxid och vatten. I dessa fall har elementet syre kombinerat med kol och väte i föreningarna som bränns för att bilda de nya föreningarna, men inga nya element har bildats.

det är viktigt att förstå att de grundläggande byggstenarna i elementen har förblivit oförändrade, att även om kombinationen av kol och syre har producerat koldioxid finns det fortfarande både kol och syre i den föreningen. Åtgärden att kamma de två elementen har släppt energi i form av både ljus och värme, precis som solen gör, men elementen förblir intakta och oförändrade.

sådan eld kan brinna långsamt och jämnt, som i fallet med kolbriketter, eller snabbt och våldsamt som i fallet med dynamit eller bensin. Men snabbt brinner det, men det är fortfarande en kemisk reaktion och den frigjorda energin är ganska begränsad som ett resultat.

Vad är Solfusion?

solen ”brinner” med en fusion ”eld”, men vad betyder det? Vi har redan tittat på den kemiska reaktionen mellan syre och andra element eller kemiska föreningar som producerar ljus och värme, men fusion är mycket annorlunda.

Kom ihåg alkemisterna för hundratals år sedan? Vems mål var att byta vanligt järn till guld? De hade upptäckt grundläggande kemi, där en förening kunde ändras till en annan, men inuti de enskilda elementen hade ingenting förändrats. De hade fortfarande de ursprungliga elementen, även om de olika kombinationerna av element producerade olika föreningar. De behövde en kärnreaktion, inte en kemisk, för att ändra ett element (järn) till ett annat (guld).den fusion som vi ser i vår sol är resultatet av just en sådan kärnreaktion; fyra väteatomer (ett element) som kombinerar för att bilda en heliumatom (ett annat grundelement). Det finns inget väte kvar; ingen förening som fortfarande innehåller det elementet. Det har alla blivit helium genom en kärnreaktion och den resulterande energifrisättningen är enorm jämfört med en kemisk brand. Själva processen är mer komplicerad, med flera mellanliggande steg, men det kommer ner till det faktum att väte ändras till helium och mycket energi.

det är inte lätt att underhålla denna massiva solugn, för att hålla den ”brinnande”. Det kräver otroliga temperaturer och tryck för att övertyga väte att smälta in i helium; solen åstadkommer det genom den stora kraften i gravitationen som dess massiva storlek producerar.

mänskligheten har lärt sig att producera en fusionsreaktion, men bara en okontrollerad i form av en bomb – vätebomben använder fusion på samma grundläggande sätt som solen gör. En dag kommer vi kanske att lära oss att kontrollera reaktionen som används i universums ugn – ett högt mål men ett som vi säkert skulle kunna dra nytta av. Obegränsad energi utan föroreningar eller avfallsprodukter är något vi absolut behöver med vår omättliga aptit för mer och mer energi.

solen består främst av väte och fusionsprodukten av helium, men förbrukar cirka 600 miljoner ton väte varje sekund. Denna förbrukning på 600 miljoner ton producerar endast 596 ton helium; den kvarvarande 4 miljoner ton massan dyker upp som energi precis som Einstein förutspådde med sin berömda formel E=MC^2. Energi = massa gånger ljusets hastighet kvadrat; det är mycket energi när 4 miljoner ton omvandlas varje sekund!

en dag kommer solen att ta slut på väte, men även det kommer inte att stoppa fusionsreaktionen; det är möjligt att smälta tyngre element, inklusive helium, till allt tyngre och tyngre element. Slutet nås endast när suns – kärnan förvandlas till KOL-eftersom kol inte kan komprimeras kommer ytterligare fusion att sluta. När den tiden kommer kommer vår sol att dö, sakta svalna och solsystemet kommer att bli kallt för alltid, men processen med att en stjärna dör är lång och dras ut och kommer inte ens att börja på ytterligare 5 miljarder år.

så, du ser, det finns verkligen inget mysterium om hur solen kan brinna utan syre eftersom det inte riktigt ”brinner” alls. Det vi kallar ”eld ”i solen är istället en mycket kraftfull och komplex kärnreaktion som inte har något att göra med syre eller till och med den kemiska reaktionen vi kallar”brinnande”.

2012 Dan Harmon

Dan Harmon (författare) Från Boise, Idaho den 29 januari 2018:

Kip:

solen” brinner inte ” alls. När något brinner, vare sig trä, kol eller något annat, är det en kemisk reaktion, men solen gör inte det. Istället finns det en kärnreaktion där ett element ändras till ett annat, vilket frigör enorma mängder energi som det gör det.

Martie Coetser från Sydafrika den 02 februari 2014:

helt fascinerande! Trevligt att träffa dig, vildmark:)

Silva Hayes från Spicewood, Texas den 07 januari 2013:

fantastiskt och skrämmande att tänka på. Wow. Tack för en riktigt upplysande artikel.

Dan Harmon (författare) Från Boise, Idaho den 05 augusti 2012:

faktum är att reaktionen är mer komplex som helt enkelt kombinerar två atomer av väte för att göra helium, och det finns flera mellanliggande steg involverade. Slutresultatet är dock som du säger; väte blir helium plus energi.

medan vi utnyttjar solens energi nu finns det problem med norra breddgrader, molniga dagar, natttider etc. Användbar fusionskraft är, tror jag, bara en fråga om tid och arbete och kommer att vara mycket att föredra framför allt vi använder idag.

conradofontanilla från Filippinerna den 31 juli 2012:

röstade användbart. I den mån jag vet att två atomer av väte är inblandade. Under högt tryck och energi kombineras deras protoner. När de kombineras släpper de energi mycket mer än det som används för att kombinera dem. Jag har ett nav ”Big Bang Theory, universums ursprung: Vad är Mysteriet?”Utarbetade är formler som utgör Big Bang-teorin.

det finns nu enheter som används för att utnyttja fusionsenergin men hittills stor och besvärlig. Utnyttja solens energi med hjälp av solpaneler är nu tillgängliga och mycket bekvämt.

Dan Harmon (författare) Från Boise, Idaho den 08 juni 2012:

@RTalloni: Glad att du gillade det och lärde dig något nytt.

Ja, det finns alltid planer-mänskligheten har mer behov varje år för energi och det kan komma från solen. Plus, om vi någonsin lär oss att faktiskt kontrollera reaktionen solen använder det kommer att gynna oss alla en hel del.

RTalloni den 08 juni 2012:

Tack för en titt på solfusion jämfört med eld. Det här är den typ av information som jag gillar att ha i min bakficka för att överraska människor i samtal. 🙂 Allvarligt, men det är intressant.

kanske finns det en plan för all den energi som vi vet väldigt lite om.

Judi Brown från Storbritannien den 04 juni 2012:

intressant och lätt att förstå, även för en fysik idiot som jag själv!

röstade upp etc