太陽也是核聚變反應，為什麼太陽能夠維持穩定而不發生爆炸？

其實這是一個很好的問題，很多人都知道太陽和氫彈都是利用的核聚變反應。但是偏偏是氫彈一下子全炸了，但是太陽卻可以保持一個溫和和穩定的反應趨勢。

但這個問題其實很好回答，我們初高中都學過化學反應的過程，要知道，同一個化學反應也有快有慢的，比如：加不加催化劑，就會讓化學反應的劇烈程度發生質的變化。雖然核聚變反應是在原子核層面進行的，但是道理其實和化學反應是一樣的。

氫彈之所以一下子全炸了，說白了就是引爆氫彈的條件滿足了核聚變快速反應的條件，而太陽之所以燒得很慢，說白了就是引發太陽的核聚變反應的條件只能讓他達到這個反應速率。那具體是咋回事呢？我們就來具體地聊一聊。

氫彈

首先，我們先從氫彈說起，氫彈的核聚變反應用的是氫原子核的核聚變反應。這裡的氘和氚其實是氫元素的同位素，也是質子數為1的元素，反應生成的是氦元素。

那要快速引爆氫彈的條件是什麼呢？

科學家發現，要讓氫彈引爆的反應條件是1億度。這個溫度對於人類來說是難以企及的溫度，為了實現這個溫度，科學家利用的辦法其實是先引爆一顆原子彈，原子彈爆炸後產生的溫度就能達到1億度，然後利用原子彈產生的高溫來引爆氫彈。

太陽的核聚變反應

那我們繼續來看看太陽的核聚變反應。實際上，反應原理和氫彈的類似，也就是氫原子核的核聚變反應。一般來說有兩條路徑，分別稱為質子-質子反應鏈和碳氮氧迴圈。但本質實際上和氫彈的核聚變是類似的，就是氫原子核核聚變生成氦原子核。

但是，兩者的差別就差在了反應條件上了。氫彈的反應條件是1億度，而太陽核心的溫度只有1500萬度。要知道，這麼大的溫度差，使得氫彈的反應速率遠遠快於太陽的核聚變反應是很正常的。

但同樣的，這裡也存在著一個矛盾。上文我們也提到了，科學家發現要使氫彈發生核聚變反應至少需要1億度。但是為什麼太陽的核心只有1500萬度就可以被點燃呢？

具體來說是這樣的，太陽其實處於一種特殊的物質狀態。我們常見的物質狀態是：固態、液態、氣態。

而太陽則是等離子態，這是由於自身的質量巨大，佔到了太陽系總質量的99.86%，導致自身引力巨大，引力會使得恆星核心的溫度特別高，從而使得電子獲得足夠多的能量，擺脫了原子核的束縛。所以，太陽核心更像是一鍋粒子湯。其中，原子核和電子到處亂串。這無形當中就增加了原子核相撞的機率。但我們要知道的是，原子核是帶正電，這是因為原子核是由質子和中子構成的。質子是帶正電的，中子是不帶電的，因此，原子核是帶正電的。

而同種電荷是相互排斥，也就是說，原子核會在靜電斥力下被相互排斥，這其實增加了核聚變反應難度，核心問題就是需要克服這個靜電斥力，這就需要額外的能量輸入。照理說，如果沒有外人來給這個系統輸入能量，太陽的核聚變反應應該是不會發生。

不過，在微觀世界中存在著一種量子效應，被我們稱為隧穿效應。意思是說，原本在宏觀世界中不可能的事情，或者說需要額外輸入能量的事情，在微觀世界中就有一定的機率發生。透過統計，科學家就發現，一對原子核每10億年才發生一次核聚變反應。

照理說，這個機率是特別特別低的，低到幾乎不會發生。不僅如此，如果我們仔細觀測，就會發現，氫原子核中存在著一個質子，而氦原子核是2個質子和2箇中子。這就是說，在這個過程中發生了4個質子轉化為了2個質子和中子，也就意味著有2個質子要轉變為中子。這其實是需要弱力參與的，而弱力是真的很難，發生的機率也很低。

我們要知道的是，偏偏太陽是足夠大，粒子數足夠多，因此再小的機率到了這裡，都變成了大機率事件。但是由於“隧穿效應”和“弱力”的發生機率都很低，它們控制著核聚變的反應速率。所以，太陽不可能像氫彈那樣一下全炸了，而是需要慢慢地燒著。