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核天体物理学本文重定向自 核天体物理学

核天体物理学(nuclear astrophysics)是天体物理学核物理学交叉学科,主要研究的领域有恒星结构,天体质量与其寿命的关系等,并从中了解恒星如何产生能量,认识化学元素的起源和演变,分析驱动天体物理现象的机制。

历史

19世纪许多物理学家,如迈耶英语Hans Ferdinand Mayer沃特森英语John James Waterston冯亥姆霍兹开尔文勋爵等,认为太阳的能量来自于重力势能,但是利用维里定理推算太阳的年龄只有19万年,远小于地球的年龄。然而在贝克勒尔还没在1895年发现放射线相对论量子论也未被提出的时候,此问题无法获得解决。

1920年,爱丁顿提出太阳里的质子经由某种过程聚变成氦核,并产生巨大能量,1938年,德国物理学家卡尔·冯·魏茨泽克经由计算,得出氢原子经过四步核聚变反应可形成氦。

1939年,美国天文学家汉斯·贝特认为氢聚变成氦有两种过程。第一种是质子﹣质子链反应,是质量与太阳相似或比太阳轻的恒星产生能源的主要过程;第二种是碳氮氧循环,是质量比太阳大恒星的主要能源;这些反应产生的能量能持续维持恒星内部的高热。

1946年,英国天文学家弗雷德·霍伊尔提出高温的恒星最终可创造出元素,并在1954年导出核聚变的步骤,表现出恒星如何合成从碳至铁的元素。

1957年,威廉·福勒玛格丽特·伯比奇杰佛瑞·伯比奇和霍伊尔一起写的《恒星内部的元素合成》,描述恒星内部通过核合成的反应而形成元素的过程,并列举出重元素被观测到的丰度分布情况。福勒开创了核天体物理学的研究,他也因此论文获得1983年的诺贝尔物理学奖

理论与应用

除了少数较轻的元素,如等,其他的元素都是在恒星内产生的,恒星内部有核聚变反应,将较轻的元素组成较重的元素,此过程因质量亏损而产生巨大能量,成为恒星能量的来源。

恒星核合成理论预测了太阳系从氢到铀的丰度.。

太阳系里的元素丰度(从氢到).氢跟氦的丰度最高

参考来源

  1. ^ 核天体物理学──核物理和天体物理的相互影响
  2. ^ 中国科学院近代物理研究所核天体物理研究组. www.imp.cas.cn. [2020-03-06].
  3. ^ Henri Becquerel. Sur les radiations émises par phosphorescence. Comptes Rendus英语Comptes rendus de l'Académie des Sciences. 1896, 122: 420–421. 亦可参见 由 Carmen Giunta 所作英译
  4. ^ Eddington, A. S. The sources of stellar energy. The Observatory英语The Observatory (journal). 1919, 42: 371–376. Bibcode:1919Obs....42..371E.
  5. ^ von Weizsäcker, C. F. Über Elementumwandlungen in Innern der Sterne II [Element Transformation Inside Stars, II]. Physikalische Zeitschrift英语Physikalische Zeitschrift. 1938, 39: 633–646.
  6. ^ Bethe, H. A. Energy Production in Stars. Physical Review. 1939, 55 (5): 434–56. Bibcode:1939PhRv...55..434B. doi:10.1103/PhysRev.55.434.
  7. ^ 陈辉桦. 太陽系的前世今生 (215):氘-氚核融合. aeea.nmns.edu.tw. AEEA 天文教育信息网. 2013年8月3日 [2020-03-06].
  8. ^ E. M. Burbidge; G. R. Burbidge; W. A. Fowler & F. Hoyle. Synthesis of the Elements in Stars. Reviews of Modern Physics. 1957, 29 (4): 547. Bibcode:1957RvMP...29..547B. doi:10.1103/RevModPhys.29.547.
  9. ^ Cameron, A.G.W. Stellar Evolution, Nuclear Astrophysics, and Nucleogenesis (PDF). Atomic Energy of Canada英语Atomic Energy of Canada Limited. 1957.
  10. ^ Barnes, C. A.; Clayton, D. D.; Schramm, D. N. (编), Essays in Nuclear Astrophysics, Cambridge University Press, 1982, ISBN 0-52128-876-2
  11. ^ Suess, Hans E.; Urey, Harold C. Abundances of the Elements. Reviews of Modern Physics. 1956, 28 (1): 53. Bibcode:1956RvMP...28...53S. doi:10.1103/RevModPhys.28.53.
  12. ^ Massimo S. Stiavelli. From First Light to Reionization. John Wiley & Sons, Apr 22, 2009. Pg 8.

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