태양은 어떻게 빛과 에너지를 만들어 내는건가요?

Question

안녕하세요? 하늘을 올려다 보면 태양이 항상 빛이 나고 지구로 열을 전달하고 있는데요~ 그런데 태양은 어떻게 빛과 에너지를 만들어 내는 건가요?

Answer 1

태양은 중심부에서 핵융합반응을 통해 비초가 에너지를 만들어내게 되는데, 태양은 거대한 가스의 구체로서 수소와 헬륨으로 구성되어 있습니다! 이들은 가벼워 서로가 부딪히며 결합하여 더 무거운 원자핵을 형성하고 이 과정에서 질량의 결손이 생기면 이 질량 결손된 양들이 에너지로 변환되면서 우리가 알고 잇는 태양 빛을 만들어내게 하는 것 이지요! 태양에선 주로 핵융합 반응이 p-p반응으로 양성자와 양성자가 사슬반응을 학 ㅔ되는데 두개의 수소 원자핵이 충돌하면서 중수소를 생성하고 양전자와 중성미자를 방출하게 되며 엄청난 양의 에너지를 방출시키게 하는 것 이지요! 태양에서 생성된 에너지는 중심부에서 표면까지 전달하는데 10만년정도의 시간이 걸리는것으로 알고 있으며 에너지가 복사로 이동하고 중심부에서 방출된 감마선이 주변 입자와 끊임없이 충돌하며 긴 파장으로 변하게 되고 에너지가 대류로 이동하면서 에너지를 표면으로 전달시키게 하는 것 이지요! 태양은 매초 3.8*10^26W의 에너지를 방출한다고 알려져 있으며 매초 400만톤의 물질을 에너지로 변환하는 양을 의미하게 됩니다!

Answer 2

안녕하세요. 이용준 전문가입니다.

태양이 빛과 열을 내는 이유는 중심핵에서 일어나는 수소핵융합반응 때문입니다. 태양의 핵에서는 4개의 수소가 융합하여 1개의 헬륨을 만드는 핵융합반응이 일어나고 있습니다.

4개의 수소가 융합하여 1개의 헬륨이 되는 과정에서 질량이 줄어들며 이 줄어든 질량이 에너지로 변합니다. 이 때 발생하는 에너지는 E=mc^2라는 공식에 맞춰 발생합니다. 결손되는 질량이 작아도 광속의 제곱이 곱해지므로 많은 양의 에너지가 발생합니다.

인류는 이와 같은 방식으로 에너지를 발생시킬 수 있을 것으로 생각하고 핵융합발전을 연구하고 있습니다. 우리나라 대전에 있는 K-STAR가 대표적인 시설입니다.

도움이 되셨기를 바랍니다. 감사합니다.