太陽は何故燃えるの？

Question

ふと疑問に思ったことです。
ちょっとお聞きするのも恥ずかしい質問なのですが、
聞くは一時の恥、ここは思い切って質問します。

物質が燃焼するとき、
酸素が必要と理科で習いましたが、
酸素の無い宇宙空間で、
太陽は何故燃えるのでしょうか？

素人にもわかりやすく教えて頂ければ幸いです。

NorthBear · Accepted Answer

こんにちは。NorthBearと申します。

>>物質が燃焼するとき、 
>>酸素が必要と理科で習いましたが、 
>>酸素の無い宇宙空間で、 
>>太陽は何故燃えるのでしょうか？ 

太陽は燃えてるわけじゃなく、太陽の内部で「核融合」という反応が起こってエネルギーを放出しているのです。核融合とは、水素・ヘリウム・リチウムなどの軽い原子核が融合して重い原子核になる原子核反応です。その際、中性子などと共に大量のエネルギーを放出するんです。この現象が起こるためには、酸素はいりません。

「燃焼」というのは化学反応でありまして、物質が急激に酸素原子を取り込む（酸化）ことによって起こります。爆弾や銃に使われる火薬は、酸素を発生する物質・点火剤・燃料を混ぜ合わせたもので、一気に燃焼が進むため、爆発が起こります。

「原子核反応」には、「核分裂」と「核融合」があります。前者は重く、不安定な物質の原子核が割れて別の物質に変化することによって起こります。後者は、前にご説明したとおり。この反応は「酸化」ではありませんから、酸素はいらないんです。

人間が手にしているものでは、核分裂反応を応用したものは原子爆弾や原子力発電所、原子炉などがあたり、核融合反応を利用したものは水素爆弾があります。今のところ、核融合反応は、出てくるエネルギーが大きすぎて、軍事目的以外では利用できないという状況にあります。

marimo_cx · Answer

太陽のほとんどは水素で出来ています。
そして、燃えるという表現をしますが、水素と酸素の化学反応で
水が出来ているわけではなく、水素と水素が核融合反応でヘリウ
ムとなって、エネルギーを出しています。“燃えている”という
表現は、原子炉でウラン燃料を核分裂反応させる事を“燃やす”
という事と同じでしょう。

水素と水素がくっ付いてヘリウム（と、本当は中性子）になるだ
けで、なんでエネルギーが出るかというと、最初の水素の原子の
合計の重さより、出来たヘリウム（と、中性子）の重さの方が軽
いのです。その軽くなった分が反応で出てくるエネルギーです。
化学で質量保存の法則というのを聞いた事があると思いますが、
あれも本当は測定不可能なくらい出ていったエネルギー分軽く
なっています。それが、核反応ほどの莫大なエネルギーの放出
の場合は現在の技術でなら測定可能なほど微少の質量が減少し
て、その分のエネルギーが放出されます。

ところで、炭を燃やすと外側から燃えていきますが、太陽は内側
が燃えていて表面はグラグラ煮立っているだけで燃えていません。
酸素との化学反応で燃える炭とはちょうど反対ですね。

arai163 · Answer

太陽が燃えるのは、酸素の必要の無い、熱核融合（水素が高温、高圧力で化学変化を起こす時膨大なエネルギーを発生させる）を起こしているからです。
　太陽の水素はあと３０億年で使い切るそうで、水素が無くなったら恐らくブラックホールになると言われています。
ちなみに、太陽より高温を発生するのは、最高殺戮兵器の水素爆弾です。
変な例えなのですが、超巨大水素爆弾が自然界で爆発し続けているのです。

参考URL：http://www.fujinon.co.jp/jp/club/husigi15.htm

TCM · Answer

実は太陽は燃えていないのです。太陽の中心核では自重による高温高圧のせいで、水素がヘリウムへと転換する「核融合」が起こっています。このときにエネルギがガンマ線として発生します。このガンマ線が水素原子やヘリウム原子などにぶつかってしだいにエネルギーを失いながら（つまりは水素原子などを高温にし再放出されながら）太陽表面へと向かいます。そして、ついには可視光線となって太陽表面から宇宙空間に出ていくのです。ちなみに、中心から表面まで達するのに実に5千万年もかかるそうです。
　というようなわけで、核融合で光を発しているので酸素は必要ないわけです。

参考URL：http://www.cgh.ed.jp/TNPJP/nineplanets/sol.html

ubon · Answer

燃えるってのはおっしゃる通り酸素が必要なんです(実際はそうでもない。中学か高校の化学の実験で塩素ガスの中でロウソクを燃やす実験、ありませんでしたっけか）が、太陽はそういう意味じゃ燃えてる訳じゃないんですね。

太陽の中ではものすごい重力のおかげで、水素原子が２個ぶつかってくっつき合ってヘリウム原子に化ける、という反応が起ってます。これ、核融合といいまして、地球上では水素爆弾としておなじみ(でもないか)の現象です。この現象を核分裂みたいに人間があるていどちゃんと制御できると発電所なんかに使えるんでしょうけど、今のところ爆弾にでもするぐらいしか実用化の道がないんですね。

で、何で水素原子がぶつかると太陽が光るのか。水素原子２個がぶつかってヘリウム原子1個になると、少し軽くなります。で、軽くなった分の重さがどこに消えちゃうかというと、その分は相対性理論(エネルギーは質量と光速の二乗の積に等しいって奴)でもってエネルギーに化ける事が証明されてます。で、この重さが減った分のエネルギーが熱と光になって放出されてると、簡単に言えばそういうことです。

シロートが記憶を叩いて書くとこんな具合ですが(^^;ゞ。

mask21 · Answer

太陽は核融合によって成り立っているようです。
（4つの水素原子が1個のヘリウム原子になる）
そのときエネルギーが放出されるようです。
　ちなみにgooで"太陽の構造"で調べました。

c-chan · Answer

地球上でものが燃えるのは酸化という化学反応で、可逆的です。
宇宙で太陽が燃えるのは核融合・核分裂という核反応です。可逆的ではなく反応は地球上では自然には起こりません。
つまり燃えるしくみがまったく異なるのです。

この核反応を利用したものが原子力で、太陽のようになかなか燃え尽きる事のないエネルギーなのです。

太陽は何故燃えるの？

こんにちは。

太陽のほとんどは水素で出来ています。

太陽が燃えるのは、酸素の必要の無い、熱核融合（水素が高温、高圧力で化学変化を起こす時膨大なエネルギーを発生させる）を起こしているからです。

実は太陽は燃えていないのです。

燃えるってのはおっしゃる通り酸素が必要なんです(実際はそうでもない。

太陽は核融合によって成り立っているようです。

地球上でものが燃えるのは酸化という化学反応で、可逆的です。

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　実は太陽は燃えていないのです。