太陽蘊藏的能量有多大
在茫茫的宇宙中,太陽不過是一顆極其普通的恒星。然而,太陽這個熾熱的氣體球,卻蘊藏著無窮無盡的巨大能量--太陽能。地球上除了地熱能、核能等能源外,幾乎所有的其他能源都直接或間接來源於太陽能。詩人將太陽稱為“地球的母親”,科學家卻將太陽能比喻為人類的“能源之母”。可以說,沒有太陽和太陽能,就沒有人類的一切。
據研究表明,太陽的直徑約為139萬千米,這是迄今為止最為精確的數值。據此推算,太陽的體積大約是141.2億億立方千米,相當於地球體積的130萬倍;太陽的質量大約是2×1027噸,相當於地球質量的33萬多倍。正是由於太陽有如此巨大的質量,太陽係的九大行星都被它的吸引力吸引著,圍繞著它運轉。
金焰四射的太陽充滿著活力。太陽的表麵是一片烈焰翻騰的火海,溫度在6000℃左右;內部有極其強烈的對流運動,中心溫度高達1500萬~2000萬℃。這無與倫比的高溫,使太陽數十億年來一直不知疲倦地向太空輻射著大量的光和熱--大約每分鍾輸出235×1026焦耳的能量。
太陽蘊藏的能量為什麼會如此驚人呢?
原來,太陽內部在不停地進行著核聚變反應,太陽實際上就是一個巨大的核聚變反應堆。我們知道,太陽主要由最輕的氫元素構成,其中心部位存在著大量氫的同位素氘和氚。太陽內部的高溫、高壓環境,形成了一個巨大的核聚變反應堆,氘和氚不斷地發生核聚變反應,不斷地生成新元素氦,同時釋放出大量的光和熱。新生成的氦又移動到太陽的外層,進一步進行核聚變,又釋放出光和熱。太陽就這樣一層一層地反複地發生核聚變,永不停息地釋放出驚人的能量,這就是太陽含有巨大能量的奧秘所在。
太陽內部不斷進行著的核聚變反應,猶如連續發生氫彈爆炸一樣,產生巨大能量。僅僅1克氘和氚發生核聚變生成氦所產生的能量,就可以帶動一台40馬力的發動機連續運轉1年。科學家們估算,整個太陽在短短1秒鍾內所釋放出來的能量,相當於在1秒鍾內爆炸900億顆百萬噸級的氫彈所釋放出來的能量。打個比方,這些能量足以把十多億立方千米的冰融化成水。
太陽時刻都以輻射的方式向宇宙空間釋放能量,其中隻有1/(22×108)長途跋涉1.5億千米來到我們的地球上。即便如此,地球每秒鍾也能接收到173億千瓦時的能量,足以使大氣保持溫暖,風生雲湧,電閃雷鳴,江河奔流,萬物生長。的確,太陽能是我們居住的這個行星上可以獲得的最主要最基本的能源,地球上幾乎所有的生命活動和自然現象,都同太陽有關。太陽能既是地球上一切生命活動的依賴,也是我們人類社會物質財富的基本源泉。
古往今來,人們所利用的主要能源,大多是直接或間接地由太陽能轉化而來,是太陽能的不同儲存方式。不管是煤、石油、天然氣等化石能源,還是風能、波浪能等新能源,莫不如此。
太陽能釋放到地球上,使地球上的空氣、陸地、海洋受熱。由於各處受熱情況不同,加上地理環境等的影響,出現了風、霜、雨、雪等天氣現象,同時也產生了風能、水能、波浪能等可供利用的能源。可見,風能、水能、波浪能等都是太陽能的不同表現形式。