항성에 대해서 여러가지 궁금합니다.
항성은 매우 높은 온도와 압력에서 수소와 헬륨 등의 원소가 융합되면서 형성된다고 배웠는데요 항성의 종류와 크기 그리고 내부에서 일어나는 핵융합 반응 에 대해 알려주세요
4개의 답변이 있어요!안녕하세요.
수소->헬륨->리튬....->철 까지 지속적인 핵융합이 일어납니다.
크기, 질량에 따라 부르는 이름이 다르며 내부에서는 같은 메커니즘으로 핵 융합이 일어납니다.
다만, 질량에 따라 최종 생성물은 달라질 수 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
항성은 크게 대질량별, 중간질량별, 소질량별 세 가지 종류로 나눌 수 있습니다. 대질량별 항성은 태양과 같이 큰 질량을 가진 항성으로, 중간질량별 항성은 태양의 반 정도의 질량을 가진 항성으로, 소질량별 항성은 태양의 20% 이하의 질량을 가진 항성입니다.
항성의 크기는 질량에 따라 결정되며, 항성의 질량이 클수록 크기도 커집니다. 예를 들어, 태양은 대질량별 항성으로, 질량은 약 2천억 톤, 지름은 약 1백만 km 정도입니다.
핵융합 반응은 항성 내부에서 일어나는 과정입니다. 핵융합 반응은 두 개의 가벼운 원자핵이 합쳐져 더 무거운 원자핵을 만들어내는 과정으로, 이 과정에서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다.
핵융합 반응은 항성 내부에서 일어납니다. 항성 내부는 매우 높은 온도와 압력이 유지되고 있기 때문에, 원자핵이 충돌하면서 서로 결합되어 더 무거운 원자핵을 형성하게 됩니다. 이러한 과정에서 방출되는 에너지는 중심부에서부터 항성의 표면까지 전달되어, 항성의 빛과 열을 발산하는 원인이 됩니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
말씀하신데로 항성은 수소와 헬륨을 대표로 우주의 먼지와 가스가 융합하는 과정에서 부산물로 생성되며
이는 물질들의 핵원자들의 융합으로 강한 빛과 에너지를 방출하며 발생합니다.
감사합니다.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
항성의 종류로 원시성, 주계열성, 거성, 초거성, 백색왜성이 있습니다.
원자는 양성자, 중성자로 이루어진 원자핵과 그 주위에 구속된 전자로 이루어진다. 원자에 종속된 전자는 외부의 에너지를 받으면 가장자리에서부터 차례로 떨어져 나가는데, 이렇게 떨어져 나간 전자를 자유전자라고 한다. 원자에 가해지는 에너지의 양이 충분히 막대하여, 원자에 종속된 모든 전자가 떨어져 나갈 수 있을 정도가 된다면, 원자는 전자를 방출하고 양전하를 띠는 원자핵이 홀로 존재하게 된다. 이렇게 원자핵과 전자가 분리된 상태를 플라즈마라 한다.
에너지가 낮다면 이 원자핵들 사이에 전자기력에 의한 척력(Coulomb barrier, 쿨롱 장벽)이 작용해 서로 결합할 수가 없다. 하지만 원자핵이 입자가속기와 같은 수단으로 엄청난 속도로 가속된 뒤 다른 입자에 충돌하거나[1] 초고온으로 가열되어 원자핵들의 에너지가 매우 높아지면[2] 원자핵들 사이의 거리가 좁혀지게 되고, 이렇게 원자가 충분히 가까워지면 그 이후부터는 강한 핵력이 작용해 원자핵이 서로 결합하게 된다. 이때, 원자핵들의 평균 에너지가 쿨롱 장벽을 뛰어넘을 만큼 충분히 높지 못한 경우에도, 맥스웰 - 볼츠만 분포에 의해 소수나마 존재하는 고에너지의 원자핵들이나 낮은 확률로 일어나는 양자 터널링을 통해서도 핵융합 반응이 일어날 수 있다. 항성에서도 이 때문에 이를 몰랐을 때 예상했던 것보다 핵융합이 더 쉽게, 많이 일어난다.
이런 결합 반응을 핵융합이라 하는데, 이때 일부 원자핵은 핵자당 결합에너지가 커져 핵자당 질량이 작아지고, 충돌하기 전 두 원자핵을 합친 질량보다 생성된 원자핵의 질량이 더 작은데, 그 질량의 차만큼 질량-에너지 동등성에 따라 에너지가 발생한다. 보통 이 에너지는 핵융합 반응의 부산물이 가진다
