항성 즉 별은 중심부에서 어떻게 에너지가 방출되고 흡수된다는데 왜 그런건지 궁금합니다.

Question

항성이라는 별은 중심부에서 핵융합이라는 에너지가 방출되고 흡수되면서 아주 오랫동안 이러한 일이 일어난다고 들었습니다. 그렇다면 이러한 원리가 어떻게 이루어지는건지 그 과학적 원리와 상황이 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

항성의 중심부에서 에너지가 방출되고 흡수되는 과정은 핵융합과정에 의해 이루어집니다.

핵융합은 항성 내부에서 매우 높은 온도와 압력으로 인해 수소 핵들이 서로 결합하여 헬륨 핵으로 합체되는 과정입니다. 이 과정에서 수소 원자들이 서로 충돌하고 핵융합 반응이 일어나면서 엄청난 양의 에너지가 방출됩니다. 이 방출된 에너지는 광도로서 우리에게 보이는 별의 빛이 되는 것입니다.

핵융합은 매우 높은 온도와 압력을 요구하기 때문에 이러한 조건은 주로 항성의 중심부에서만 충족됩니다. 중심부에서 핵융합이 발생하고 방출된 에너지는 별의 외부로 전파됩니다. 이러한 에너지 전파는 별의 외부 영역을 가열하고 밝게 만들어 별이 빛나는 것을 가능하게 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

별에서 빛(열)이 나는 이유는 핵융합 반응에 의한 것입니다.

별은 주로 핵융합 반응에 의해 빛과 에너지를 방출합니다. 별에서 일어나는 핵융합 반응은 원자(원자핵) 2개가 더 큰 원자(원자핵)이 되는 반응입니다. 이 과정에서 반응전 원자(원자핵) 2개의 질량을 더하면 반응 후 원자(원자핵) 질량보다 큰 것을 알 수 있는데, 반응 과정에서 질량 손실이 에너지(빛, 열)로 변한 것이죠. 이를 핵융합 반응이라고합니다. 이 때 손실된 질량이 에너지로 변하는 과정은 E=mc^2을 통해 계산할 수있죠.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.핵융합은 두 개의 원자핵이 결합하여 더 무거운 원자핵이 되고, 그 과정에서 에너지가 방출되는 현상입니다.

태양의 중심부에서는 수소 원자핵이 헬륨 원자핵으로 융합되면서 에너지가 방출됩니다. 이 과정에서 방출되는 에너지는 태양의 빛과 열을 생성합니다. 태양은 이 에너지를 생성하면서 약 50억년 동안 지속될 것으로 예상됩니다.