Почему реакция синтеза водорода в гелий на Солнце всё же идёт?

Answer 1

Первая - распределение Максвелла. Да, средня энергия ядер водорода в недрах Солнца может показаться недостаточной для преодоления кулоновского барьера. Но в том и дело, что энергия там возможна всякая. В том числе на хвостах распределения - намного превышающая среднюю. На этом трюке работают термоядерные реакторы.

А вот в недрах Солнца действует ещё и вторая причина, и даже боле важная, - что в этой реакции участвуют не только ядра водорода, но ещё и ядра углерода, азота и кислорода (CNO-цикл) , которые выполняют роль своего рода катализатора: не расходуясь сами в ходе реакции, они тем не мене сильно повышают её скорость.

В CNO-цикле протоны (ядра водорода) захватываются ядрами углерода, азота и кислорода (идёт последовательное превращение C - N - O - посмотрите на таблицу Менделева, эти элементы идут там друг за другом) , и на самом последнем шаге кислород (15О) испускает позитрон, превращаясь в азот-15, захватывает протон, уже четвёртый, и превращается в углерод-12 и гелий-4. И опять же: захват протона ядром с большим положительным зарядом, то есть преодоление кулоновского барьера, становится возможным благодаря хвосту распределения Максвелла.

Так что синтез гелия из водорода с недрах звёзд - не прямой. А в ядерной физике катализ может работать не хуже, чем в химии.

Answer 2

Все стремится к равновесию (балансу) , холодное и горяче, белое и черное, плюс и минус. Больше всегда поглощает меньше, а меньше всегда становится частью большего, выравнивая баланс. Например дырка в подводной лодке будет всасывать внутрь, так как высокое давление большего будет стремиться в область меньшего низкого, а дырка в космическом аппарате наоборот, будет выбрасывать воздух изнутри наружу, так как высокое давление внутри будет становиться частью большего низкого давления космоса. Повышение температуры влечет за собой повышение давления, равно как и повышение давления влечет за собой повышение температуры. И наоборот. Понижение температуры влечет за собой понижение давления, и наоборот понижение давления влечет за собой понижение температуры. Повышая давление воздуха в баллоне выше атмосферного он нагрется, так как воздух расширится в объеме и вектор давления положительный из центра баллона на стенки сосуда. Понижая давление воздуха ниже атмосферного в баллоне воздух охлаждаясь сожмется и будет втягивать в центр стенки баллона. . Тоже самое в космосе, где горячие звезды нагреваются за счет охлаждения космоса (-270 градусов) , равно как и космос охлаждается за счет нагревания звезд. Ибо это есть равновесие