태양에서 핵 융합이 가능한 이유

Question

태양이 진행중인 핵융합에 관해 질문이 있습니다. 태양 핵의 온도가 1500만도 라고 하는데 핵융합이 일어나기 위해서는 1억도 이상 되어야 한다는데 1억도 보다 훨씬 낮은 온도에서도 핵융합이 일어나는 원인은 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

태양에서 핵 융합이 가능한 이유는 태양의 내부에서 발생하는 매우 높은 압력과 온도 때문입니다.

태양의 내부는 매우 높은 온도와 압력으로 인해 수소 원자 핵들이 서로 충돌하면서 핵융합이 일어나게 됩니다. 그 결과, 수소 원자 핵들이 핵융합하여 헬륨 원자 핵을 만들어내고, 이 과정에서 방출되는 에너지가 태양의 열원이 됩니다.

태양의 내부는 중심부에서 약 15백만도, 표면에서는 약 5,500도의 온도를 유지하고 있습니다. 이러한 매우 높은 온도와 압력으로 인해 수소 원자핵들이 서로 충돌하면서 핵융합이 일어나게 됩니다.

이러한 과정은 지구상의 인공적인 핵융합 장치에서도 시도되고 있지만, 아직은 태양 내부에서 일어나는 핵융합과 같은 규모와 효율을 달성하지 못하고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

항성 내부의 온도가 핵융합에 필요한 온도보다 낮지만, 핵융합이 일어나는 것은 압력이 높기 때문입니다. 이 과정에서 터널링 현상이 빈번하게 일어나는 것이고, 지상에서의 핵융합은 온도를 높여 안정된 플라즈마 상태를 유지해야 하기에 쉽지 않은 것이라 알고 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.태양 내부에서의 온도가 1억도보다 낮더라도, 충분한 핵융합 활동이 유지되는 이유는 압력에 의한 영향입니다. 태양 내부의 중력은 핵심 영역에 거대한 압력을 가하며, 이 압력은 핵융합 반응을 유지하는 데에 충분한 에너지를 제공합니다. 핵심 영역에서 압력과 온도가 균형을 이루어 핵융합 반응이 일어나고, 이로 인해 태양은 지속적으로 열과 에너지를 방출합니다.