1.1　太阳辐射能的源泉

太阳是太阳能取之不尽的源泉，其直径约1.39×106km，是地球直径的109倍。太阳的体积为1.42×1027m3，是地球的130万倍，其质量1.98×1027t，是地球质量的33万多倍。太阳不停地向四周空间放射出巨大的能量，其总量平均每秒即达3.865×1026J，而地球所接收到的能量仅是太阳发出总量的22亿分之一。尽管如此，每秒也有1.765×1017J之多，折合标准煤6×106t。图1-1所示为太阳能与地球保有的能量之间的关系。

图1-1　太阳能与地球保有的能量之间的关系

太阳辐射起源于太阳在高温、高压下进行的热核聚变反应。据此，目前有以下两种说法。

①碳氮循环。碳氮循环的反应过程为

②氢-氢链式反应。氢-氢链式反应的反应过程为

以上两种热核反应的结果都是将4个氢核聚变成1个氦核，同时释放出大量的能量，如下式所示

式中，Δm表示反应中的质量亏损。

当4个氢核聚成1个氦核时，就发生了质量亏损，即1个氦核的质量（6.6477×10-27kg）比4个氢核的质量之和（4×1.672648×10-27kg=6.690592×10-27kg）小4.29×10-29kg。这部分亏损掉的质量，根据爱因斯坦的质能关系式，有

E=mc2

式中，E为能量；m为质量；c为光速（3×108m/s）。由此可知，1kg质量可转化成9×1016J的能量。也即发生了4.29×10-29kg的质量亏损时，也就相应有

的能量发射出来。太阳每秒释放3.865×1026J的能量，按现有的热核反应速率计算，太阳的寿命仍有5×109年。太阳能真可谓“取之不尽，用之不竭”。