太阳一秒散射多少能量？照到地球上的有多少？

Question

如题所述

Answer 1

以太阳为例 ，融合的反应使4个氢原子核结合产生氦原子核。因4个氢原子核比氦原子核重0.7%的质量，代表有质量在融合的过程中不见了。　　4个氢原子核质量 = 6.693×10-27公斤 (4个质子)　　1个氦原子核质量 = 6.645×10-27 公斤(2个质子，2个中子)　　质量差异 = 0.048×10-27公斤，约占原质量的0.7%。　　其实这些质量不是不见了，只是转换为其它的形式。从 E = m0c2 的公式中知道质量与能量的相关性，若在特定的条件下质量可以转换成能量，反之亦然。因此上面的0.048×10-27公斤的质量并非凭空消失，而是转换成能量了。我们可以从爱因斯坦提出的这个公式中看看到底转换成多少能量：　　E = m0c2
　　　= (0.048×10-27公斤) × (3×108公尺/秒)2
　　　= 0.43×10-11焦耳　　这样的能量其实非常小，连将一只苍蝇抬起千分之一吋都不能。因为一次核融合反应可以产生的能量如此小，所以必须有很多次的反应才能获得足够维持一颗恒星的能量。例如，对太阳而言，若要维持稳定状态，则需每秒钟约1038次的这种融合反应；即约每秒五百万吨的质量转换成能量，才够抵消太阳自身重力的收缩。　　两个原子核必须要靠得够近才可能融合，但是因为两个原子核本身都带正电性，会互相产生排斥的力。要克服此力，需要两个原子核以高速互相碰撞。因为在高温下粒子的运动速度才高，所以原子核融合反应的发生的环境温度要高达107K。　　此外，融合反应除高温外，气体的密度也要很高 (比固态铅的密度还高)。我们知道太阳需要每秒1038次反应才能提供足够的能量。但是在所有的碰撞中只有少数百分之几的碰撞能产生核融合，所以太阳需要许多次的碰撞以产生足够的核融合反应。只有当气体的密度够高，碰撞的次数才能高到符合维持太阳能量所需。　　我们可以将这个程序用一个简单的反应式表示：　　4 1H → 4He + 能量　　在这个反应式中，1H代表一个质子，也就是氢的原子核；4He 代表氦原子核。上标的数字代表原子核的大概重量 (质子数加上中子数)。实际上的反应步骤比上式复杂得多。若要等四个氢原子核同时碰撞在一起其实并不容易，而是要靠一连串的连锁反应：「质子－质子链」(Proton-Proton Chain)。　　质子—质子链反应包括三个原子核的系列反应，靠加上质子来形成氦原子。这个过程必须在温度高达107K以上才能进行。例如太阳约有90%的能量靠此法产生。　　这三个步骤包括：　　1H + 1H → 2H + e+ + ν　　2H + 1H → 3He + γ　　3He + 3He → 4He + 1H + 1H　　在第一个步骤中，两个氢核 (也就是两个质子) 合并产生一个重氢核，并放出一个称为正电子 (带正电的电子) 的粒子，以及一个微中子 (neutrino，次原子的粒子，不具质量，并以光速运动)。在第二个步骤中，重氢原子核吸收另一个质子，并放出伽玛射线，形成轻氦核。最後的步骤中，两个轻氦核合并产生一个普通的氦核及两个氢原子核。因为最後一个反应式中需要两个轻氦核，所以第一及第二个反应式应该各发生两次。全部的净反应就是四个氢原子核变成一个氦原子核加上能量。　　多出的能量以伽玛射线、正电子、原子核动能及微中子的形式释放出。伽玛射线的光子在往外传递不到几公分远，就被周围的气体吸收，加热了气体并提供了热压力。而在第一式中所产生的正电子也很快的和自由电子结合而消失，并且它们的质量转换为伽玛射线。因此正电子也帮忙加热了星球中心温度。另外，核融合所产生的新原子核具有极高速度，此种运动动能也能提高周围气体的温度。唯有微中子几乎不与其他粒子作用。微中子穿过约一光年厚的铅墙而不受阻挡。因此微中子不会加热气体，而以光速穿过整个星球逃到太空中，带走大约2%核融合所产生的能量。

Answer 2

太阳发出的总能量是大得惊人的。有人测量了地面上单位时间内来自太
阳的能量。据测量，一个平方厘米的面积，在垂直于太阳光线的情况下，每
一分钟接收到的太阳能量大约是1.96
卡。换句话说，如果放上一立方厘米的
水，让太阳光垂直照射，那么每过一分钟水的温度会升高1.96
度，也就是接
近两度。这个每平方厘米每分钟1.96
卡，就叫作“太阳常数”。

有了这个准确的“太阳常数”，我们就可以计算太阳发出的总能量了。
我们知道，地球同太阳的距离大约是一亿五千万公里。1.96
卡这个数是在离
太阳一亿五千万公里外的地球上测到的。所以，只要把1.96
卡乘上以一亿五
千万公里为半径的球的面积，就可以得出太阳发出的全部能量。这个数值是
每分钟发出五千五百亿亿亿卡的能量，这个能量究竟有多大呢？我们可以打
一个比方：如果从地球到太阳之间，架上一座三公里宽、三公里厚的冰桥，
那么，太阳只要一秒种的功夫发出的能量，就可以把这个一亿五千万公里长
的冰桥全部化成水，再过八秒钟，就可以把它全部化成蒸汽。

太阳尽管发出这么巨大的能量，但是落到地球上的却只有很少的一点
点，因为太阳离地球太远了。实际上地球接收到的太阳能量，只占太阳发出
的总能量的二十二亿分之一。正是这二十二亿分之一的太阳能量在养活着整
个地球。本回答被网友采纳

Answer 3

每分钟发出五千五百亿亿亿卡的能量地球接收到的太阳能量占太阳发出的总能量的二十二亿分之一

Answer 4

10的23次方焦耳二十二亿分之一