Solen, en häftig energiproducent! Eller rätt mesig? Del 4

Solen har enorma proportioner i det mesta, eller hur? Men det finns undantag. Den liknas vid en exploderande vätebomb, något jag ifrågasatte i del 2 utan att motivera närmare. Men nu är det dags.

…the large power output of the Sun is mainly due to the huge size and density of its core (compared to Earth and objects on Earth), with only a fairly small amount of power being generated per cubic metre. Källa: Wikipedia

Solens radie (Rsol) är 700 000 kilometer, 109 gånger Jordens och med 330 000 gånger större massa. Fusionen som driver Solen sker i ett skikt utanför den heta kärnan av heliumplasma där den gränsar mot bränslet (väteplasma) innanför 0.3Rsol. Se bilden.

Theoretical models of the Sun’s interior indicate a maximum power density, or energy production, of approximately 276.5 watts per cubic metre at the center of the core, which is about the same rate of power production as takes place in reptile metabolism or a compost pile[1].

En ”medelmänniska” kan väga 70kg, det går ungefär 14 sådana på en kubikmeter. Delar vi solens effekt/m3 med 14 blir det ynka 20W på var och en!

Låt säga att dessa personer äter 2000kcal (8370 kJoule) per dag och är viktstabila. 1 Joule är detsamma som 1 Wattsekund och det går 86 400 sekunder på ett dygn. De omsåtter snett under 100W i medel under dygnet, fem gånger mer än solens energiproduktion på motsvarande volym.

Rätt mesigt, särskilt om man jämför med en exploderande vätebomg, eller hur? De varianter av väteplasma som reagerar med varandra och resulterar i heliumplasma, neutroner och energi är deuterium och tritium, båda sällsynta i jämförelse med resten av vätet, därav den låga energiproduktionen.

Deuterium has a natural abundance in Earth’s oceans of about one atom in 6420 of hydrogen.

och

Tritium is also produced in heavy water-moderated reactors whenever a deuterium nucleus captures a neutron. This reaction has a quite small absorption cross section, making heavy water a good neutron moderator, and relatively little tritium is produced. Even so, cleaning tritium from the moderator may be desirable after several years to reduce the risk of its escaping to the environment.

Tritium är en mycket sällsynt väteisotop, radioaktivt (betasönderfall) med en halveringstid på 12.3 år. I solens neutronrika miljö nyproduceras den från deuterium, men när råmaterialet deuterium bara utgör 0.015% av väteisotoperna så sker fusionen i lugn takt, med ett energiutfall som inte är större än det i en välfungerande kompost. Räknat på samma volymer. Utgår vi från massan i 1 m3 solplasma och 1 m3 kompost leder den senare stort.

Del 1 i detta ämne https://urminsynvinkel.wordpress.com/2019/11/12/himlakroppen-i-solsystemet-med-massivaste-vaxthusskalet-del-1/

Del 2 i detta ämne https://urminsynvinkel.wordpress.com/2019/11/13/himlakroppen-i-solsystemet-med-massivaste-vaxthusskalet-del-2/

Del 3 i detta ämne https://urminsynvinkel.wordpress.com/2019/11/14/himlakroppen-i-solsystemet-med-massivaste-vaxthusskalet-del-3/


[1] Lazy Sun is less energetic than compost. 17 April 2012 http://www.abc.net.au/science/articles/2012/04/17/3478276.htm

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut /  Ändra )

Google-foto

Du kommenterar med ditt Google-konto. Logga ut /  Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut /  Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut /  Ändra )

Ansluter till %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.