エネルギー生産
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/01/06 21:52 UTC 版)
太陽核では核融合により、毎秒約3.6×1038個の陽子がヘリウム原子核に変換されている。この時に約430万トンの質量が減少し、E=mc2の関係式に基づいて1秒当たり3.8 × 1026ジュールのエネルギーを産み出している。これはTNT火薬9.1×1010メガトンのエネルギーに相当する。 太陽核では、太陽の熱のほとんど全てを生産している。残りの部分は核から外側に運ばれたエネルギーによって加熱されている。この結果、現在の太陽表面は約6000 ケルビンを保っている。核で生産されたエネルギーは、ごく一部がニュートリノによって運ばれるのを除いて、日光や粒子の運動エネルギーとして宇宙空間に逃げる前に、太陽内部の連続する多くの層を移動してこなければならない。 核での単位時間あたりのエネルギー生産量は、中心からの距離によって変わる。太陽の中心では、核融合の効率はモデルからの推定で、約276.5ワット/m3と見積もられる。太陽の内部における体積あたりの熱生産量の最大値は、コンポストの山の熱生産量密度と比較される程度である。太陽から放出される莫大な熱量は、体積当たりの熱生産量ではなく、太陽全体の大きさに起因する。 シュテファン＝ボルツマンの法則から予測される1000万ケルビンから1500万ケルビンという温度に対し、太陽表面の熱量が少ないというのは、驚くべきことである。しかし、太陽の層は外側にわずかに低い温度しか放射せず、層の間の放射熱量と核での熱生産量の間には開きがある。 中心から太陽半径の19%（核の外縁付近）に達するまでに、温度は1000万ケルビンまで低下し、熱密度は6.9ワット/m3（最大値の約2.5%）になる。太陽のエネルギーの91%は、この領域の中で生産される。半径の24%（ある定義では「核」の外）までの範囲で太陽の熱量の99%が生産される。太陽半径の30%までになると、核融合はほぼ完全に停止する。
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