Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






НУКЛЕОСИНТЕЗ ВАЖКИХ І НАДВАЖКИХ ЕЛЕМЕНТІВ ПРИ ВИБУХУ СУПЕРНОВОЇ

 

Синтез атомних ядер, розташованих в таблиці Д. Менделєєва за групою заліза, згідно з відміченими вище причинами, повинен забезпечуватися іншими механізмами і, як показали М. і Дж. Бербиджи, У. Фаулер і Ф. Хойл ще в 1957 році, такі нукліди утворюються в результаті трьох принципово різних s-, r– і p-процесів.

   

 

s -процес. Цей процес є повільним захопленням нейтронів, при якому нестійкі ядра, що утворюються, розпадаються перш, ніж встигнуть приєднати наступний нейтрон. Тому можна вважати, що s -процес йде в надрах зірок при їх нормальній стадії еволюції.

Важливою умовою протікання s -процесса в зірках є джерело нейтронів. Є дві переважні реакції 3C(, n) →16O і 22Ne(, n)→ 25Mg, в результаті яких звільняється нейтрон.

Прикладом фрагмента ланцюжка послідовних ядерних s -захватов нейтронів може служити схема

Завершуються ланцюжки перетворень s -процесу на ізотопах плюмбуму і вісмуту 209Bi.

r-процес. Важкі і надважкі елементи, що знаходяться в таблиці Менделєєва за Bi, утворюються в результаті r-процесу. У цьому процесі ядро повинне швидко послідовно захопити багато нейтронів, перш ніж станеться його β--распад. Ядра захоплюють нейтрони в реакціях (n, γ), і захоплення тривають до тих пір, поки швидкість реакції (n, γ) не урівноважиться із швидкістю реакції вибивання нейтрона під дією γ-фотона (або швидкістю β--распаду). Після цього ядро "чекає", поки станеться β--распад, що дозволить йому знову захопити нейтрони. Такий процес може здійснюватися при відповідній концентрації нейтронів і при необхідних параметрах перерізів реакції (n, γ) і швидкостей β--распадов. . Початкова концентрація нейтронів в зірках має бути досить великою.

Можливими астрофізичними умовами перебігу r-процесу вважаються механізми, що є наслідком вибухів найнових, оскільки реакції швидкого захоплення нейтронів в стаціонарних зірках неможливі. Ударна хвиля, що поширюється, в найновій ініціює інтенсивне протікання ядерних реакцій з виділенням нейтронів в шарах 22Ne, 18O, гелієвому або в карбон-неоновом шарі.

Закінчення r –процесу уривається спонтанним діленням надважких ядер, оскільки для ядер з великим масовим числом спонтанне ділення відбуватиметься швидше, ніж β--распад. При цьому продукти ділення надважких ядер знову стають зародковими ядрами для подальшого протікання r -процесу. Згідно з розрахунками, трек r -процесу може доходити до ядер, що містять 184 нейтрони.

Рис. 16. Розраховані треки s - і r -процессов

 

Початковими зародковими ядрами в r -процесі є, так само як і для s -процесу, ядра групи заліза. Тому на кривій поширеності ядер (рис. 10) є подвійні піки поблизу атомних мас 90, 135 і 200, які корелюють з магічними числами нейтронів відповідно до 50, 82 і 126. Це є віддзеркаленням того факту, що трек r -процесу проходить в нейтрон-надлишковій області далеко від смуги стабільності (приблизно на 10 нейтронів), тоді як трек s -процесса йде по смузі стабільності (рис. 16).

 

Рис. Загальна схема нуклеосинтезу хімічних елементів

 

ПОХОДЖЕННЯ ЛЕГКИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Легкі нукліди 6Li, 7Li, 9Be, 10B і 11B характеризуються нижчою поширеністю і стабільністю стосовно He, C, N, O і не можуть утворюватися в процесі звичайного нуклеосинтезу в надрах зірок, оскільки вони легко руйнуються. На сьогодні загальновизнаною гіпотезою утворення легких ядер є реакції сколювання - реакції ділення ядер C, N, O при зіткненні з ядрами H і He, або космічних променів з атомами міжзоряних газових хмар. Космічні промені - це потік заряджених часток, включаючи ядра ряду атомів досить великої енергії, які заповнюють простір Галактики. Вважається, що основним джерелом космічних променів є вибухи найновіших зірок. У космічних променях зміст Li, Be, B приблизно на п'ять порядків більше, ніж в зірках. Це вказує на те, що реакції сколювання мають місце в космічних променях. Як приклад приведемо реакції сколювання 12С під дією протонів

 

ВИСНОВОК

Утворення хімічних елементів, з яких сформувалася Сонячна система, за винятком гідрогену і більшої частини гелію, сталося в зірках того покоління, що передувало Сонцю. Є підстави вважати, ґрунтуючись на спостереженнях продуктів розпаду зниклих короткоживучих ізотопів в метеоритах, що Сонячна система утворилася з газопилової хмари - залишку найновіших ОВ - асоціації - угрупування гарячих масивних зірок спектральних класів O і В, що мають порівняно короткий час життя. Ці зірки пройшли усі етапи зоряного нуклеосинтезу і вибухнули.Після вибуху зірки першого покоління речовина, збагачена малими домішками практично усіх хімічних елементів, може знову під дією гравітаційного тяжіння зібратися в зірки. Це і є зірки другого покоління. До них відноситься і Сонце.

Вибухи зірок першого покоління, що викинули речовину, з якої утворилася Сонячна система, стався близько 5 млрд років назад.

~4.9 млрд років - початок формування Сонячної системи

Речовина Сонця і планет гетерогенна суміш продуктів різних стадій нуклеосинтезу

По мірі зниження температури газової хмари відбувається конденсація перших мінералів в послідовності, показаній на рис.

 

1. Основний процес, який привів до формування твердої фракції протопланетного речовини, супроводжувався фракціонуванням хімічних елементів за летючістю; мізерна поширеність на Землі і інших тілах земного типу дуже летких важких (Ne - Xe) благородних газів служить доказом формування планет земної групи в результаті акреції твердої компоненти протопланетної хмари (Urey, 1952; Виноградов, 1959).

2. Підсумком космохімічної еволюції протопланетної речовини є формування чотирьох типів фаз - газової і трьох твердих: кисневих сполук (силікатів і оксидів), сульфідів (троіліт і деякі рідкісніші сульфіди) і металу; їх пропорції і хімічний склад задаються космічною поширеністю хімічних елементів і фундаментальними законами термодинаміки, що визначали спрямованість обмінних реакцій при буферній ролі сполук Fe

3. Класичні дані по ізотопному складу Pb і нові дані по ізотопному складу W, Os в металевій фазі і троіліті залізних метеоритів показують, що розподіл на фази стався вже під час формування твердої фракції протопланетного речовини 4.565 млрд. років назад і не має ніякого відношення ні до часу, ні до механізму утворення ядер планет земної групи.

4. Найпоширенішим типом метеоритів є хондрити, які вирізняються комплексом хімічних і структурних ознак, що примушують вважати їх речовину «примітивною», що не пройшла стадії планетної диференціації.

5. Особливе місце серед хондритов займають CI -хондриты, атомна поширеність усіх, окрім сильно летких (H, He, Ne, Ar, Kr, Xe), елементів в них практично тотожна сонячній; це дозволяє розглядати речовину CI -хондритов характерним зразком нелеткої фракції протопланетної речовини Сонячної системи.

Основні ідеї:

1. Поширеність хімічних елементів в природі підкоряється наступним основним емпіричним правилам:

· поширеність зменшується із зростанням заряду ядра;

· залежність поширеності елементів від заряду ядра має дві гілки - круту для легких елементів (до Cu, Zn) і значно пологішу для важчих;

· парні хімічні елементи поширені більше, ніж їх непарні сусіди(виключення - H, He, а також Li, Be, B);

· спостерігаються виразні максимуми на кривій поширеності елементів групи Fe (Cr, Mn, Fe, Co, Ni), а також менш виражені в області Xe - Ba, Pt і Pb;

· спостерігається різко знижена поширеність Li, Be, B.

4. Хімічні елементи утворюються в ході ядерних процесів (процесів нуклеосинтезу), що протікають на різних стадіях еволюції Всесвіту (Gamov, 1939, 1946; Alpher, Bethe, Gamov, 1948; Чердынцев, 1956; E.Burbidge, G.Burbidge, Fowler, Hoyle, 1957; Fowler, 1985).

5. Сонце як зірка другого покоління, що належить до Головної послідовності, може служити хорошим представником основної маси видимої речовини Всесвіту.

6. Речовина зірок другого і пізніших поколінь, розсіяної матерії (туманностей), планетних систем є, з погляду походження хімічних елементів, гетерогенною, сумішшю продуктів ядерних реакцій, що протікали на різних стадіях попередньої історії; останній етап нуклеосинтезу в районі Сонячної системи стався незадовго (за 200 - 400 млн. років) до формування твердої фракції її речовини - метеоритів (4.55 млрд. років назад).

7. Процеси змішування продуктів нуклеосинтезу є вкрай ефективними і призводять до того, що в головній своїй масі протопланетна речовина Сонячної системи достатньо добре перемішана і характеризується дуже однорідним ізотопним складом; але при цьому деяка (дуже невелика по масі) фракція метеоритної речовини відрізняється ізотопними аномаліями, прямими свідками гетерогенності нуклеосинтезу.

8. Гіпотетичною протопланетною речовиною планет земної групи є деякі фракції протопланетного речовини Сонячної системи, але середній її склад, тобто склад того примітивного матеріалу Сонячної системи, продуктами диференціації якого є ці фракції, може бути прийнятий тотожним середньому складу CI -хондритов; поширеність хімічних елементів в CI -хондритах доцільно прийняти як початкову точку геохімічної еволюції планет земної групи в ході їх формування і подальшої геологічної історії.

 

 



Читайте також:

  1. F) Наслідки демографічного вибуху.
  2. II. За зміною ступенів окиснення елементів, які входять до складу реагуючих речовин
  3. Аналіз службового призначення деталей та конструктивних елементів обладнання харчових виробництві, визначення технічних вимог і норм точності при їх виготовленні
  4. Будова атомів хімічних елементів.
  5. Будова нагрівальних елементів
  6. Валентність — це здатність атомів одного елемента сполу­чатися з певним числом атомів інших елементів під час утворення хімічних сполук.
  7. Взаємозв’язок елементів управління
  8. Виберіть 2 положення, які треба добавити у визначення елементів наукової проблеми.
  9. Вивчення структури та зв”язку структурних зрушень елементів.
  10. Визначення важких металів
  11. Вимоги до структурних елементів роботи
  12. Випромінювання солі важких Ме фаги




Переглядів: 1201

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Космохімічні основи геохімії | Семантика

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.005 сек.