1.1　太陽輻射能的源泉

太陽是太陽能取之不盡的源泉，其直徑約1.39×106km，是地球直徑的109倍。太陽的體積為1.42×1027m3，是地球的130萬倍，其質量1.98×1027t，是地球質量的33萬多倍。太陽不停地向四周空間放射出巨大的能量，其總量平均每秒即達3.865×1026J，而地球所接收到的能量僅是太陽發出總量的22億分之一。盡管如此，每秒也有1.765×1017J之多，折合標準煤6×106t。圖1-1所示為太陽能與地球保有的能量之間的關系。

太陽輻射起源于太陽在高溫、高壓下進行的熱核聚變反應。據此，目前有以下兩種說法。

①碳氮循環。碳氮循環的反應過程為

②氫-氫鏈式反應。氫-氫鏈式反應的反應過程為

以上兩種熱核反應的結果都是將4個氫核聚變成1個氦核，同時釋放出大量的能量，如下式所示

式中，Δm表示反應中的質量虧損。

當4個氫核聚成1個氦核時，就發生了質量虧損，即1個氦核的質量（6.6477×10-27kg）比4個氫核的質量之和（4×1.672648×10-27kg=6.690592×10-27kg）小4.29×10-29kg。這部分虧損掉的質量，根據愛因斯坦的質能關系式，有

E=mc2

式中，E為能量；m為質量；c為光速（3×108m/s）。由此可知，1kg質量可轉化成9×1016J的能量。也即發生了4.29×10-29kg的質量虧損時，也就相應有

的能量發射出來。太陽每秒釋放3.865×1026J的能量，按現有的熱核反應速率計算，太陽的壽命仍有5×109年。太陽能真可謂“取之不盡，用之不竭”。