химический каталог




Образование химических элементов в космических телах

Автор А.К.Лаврухина, Г.М.Колесов

ельные ядерные реакции, известные в настоящее время. Их продолжительность совпадает с

Ш

Л'

•33

10

10

ft

tO-islL

?зг.

1/

/ / 2

/ i /

1 1

?f 1

SO 120 180 ZOO

Энергия протонов, кэе

Рис. 34. Зависимость сечения реакций С12(р, у)М13П) и N14fp, y)Ois (2) от энергии протонов.

21

Is

1

10 12 П 15 Температура,млн град

Рис. 35. Зависимость скорости выделения тепла от температуры для прогон-протонного (2) и углеродно-азотного (2) циклов.

возрастом нашей Галактики. В процессе протекания указанных ядерных реакций в центре звезды уменьшается содержание водорода и увеличивается содержание гелия.

Таблица 11

Сравнение расчетных данных углеродно-азотного цикла

с данными наблюдений

Звезда

1> и

Л

1ёо ч

со 7Г

ец О

«»*

^ (У ^

о а о

расчетная

Температура в центре, X 10° град

асп рофизи-чес кие лапные

Солнце . . . Сириус А . . р, Змееносца v Лебедя . .

2,0 30 180 1200

76 41 12

6,5

35 35 50 80

18,5 22 26 30

19 26 25 32

Поэтому мы и наблюдаем звезды с различным отношением водорода к гелию. Мы уже указывали на значительные колебания в величинах отношения С13/С12 для некоторых звезд. Это является астрофизическим доказательством протекания в них углеродно-азотного цикла, в котором образуется изотоп CL3. В углероде на Земле содержится до 1% этого изотопа, это указывает на то, что вещество Земли прошло через стадию указанного цикла.

На этой же стадии развития звезды, кроме углеродно-азотного цикла, возможно протекание других реакций, известных под названием неоново-натриевого цикла. Он полностью аналогичен вышеуказанному углеродно-азотному циклу:

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Ne20 + Н1 - Na-1 + ъ Na21 -> Ne21 -f- е+ + v, Ne21 + H1 -> NV2 + у, Na22 4- H1 - Mg~3 + т, Mg23 -> Na23 + e+ + v, Na^+fH^Ne^-fHe4.

Энергетическая мощность этого цикла невелика, но он 1меет большое значение для образования тяжелых химических элементов.

По мере того как в центре звезды происходит посте-1енное преобразование водорода в гелий, изменяются л основные характеристики звезды — ее светимость и радиус. Причем скорость протекания этих процессов в значительной степени зависит от массы звезды. В звездах с большой массой за несколько десятков миллионов лет Бесь водород в центре превращается в гелий. Такие звезды очень быстро уменьшают свою массу. Например, звезды Вольф-Райе, о которых мы уже говорили, теряют в год около одной десятитысячной доли своей массы. Это происходит не только за счет тепла, выделяемого при ядерных реакциях, но и в результате непосредственного выбрасывания Еещества звезды. По мере того как сравнительно быстро уменьшается масса звезды, а водород выгорает в ее центре, уменьшается и СЕетимость звезды и вместе с этим снижается скорость ядерных реакций и процесса выброса вещества звезды; эволюционный процесс в звезде замедляется.

На рис. 36 изображен эволюционный путь Солнца вдоль главной последовательности от состояния голубой горячей гигантской звезды. Он происходил по направлению вправо вниз в сторону меньшей светимости.

Для звезд типа Солнца эволюционный процесс протекает крайне медленно. В таком состоянии, в каком оно находится сейчас, Солнце пребывает уже около 3 млрд. лет. За это время оно потеряло всего только пятитысячную часть своей массы. Следовательно, разнообразие звезд главной последовательности можно объяснить тем, что они находятся на различных стадиях протекания процессов синтеза гелия из ядер водорода.

Когда в центре звезды водород полностью' превращается в гелий, то она претерпевает резкие изменения в своей структуре и переходит из гомогенной в гетерогенную.

Схематически новое состояние звезды изображено на рис. 37. Такая звезда состоит из гелиевого ядра и водородной оболочки. Ядерные реакции протекают только в тонком слое вблизи выгоревшего ядра Резко изменяется и химический состав звезды: в центре находится преимущественно гелий, далее смесь гелия и водорода и, наконец, чистый водород. Такие звезды называются гетерогенными.

*5 4з Белые з$езды Желтые

I I I

Оранл^ёые красные

,0 В А Г G км 20000 10000 8000 6000 ШО J0000 Температура поверхности jSe3t)

Рис. 36. Диаграмма «светимость — температура». Кружком обозначено положение Солнца в настоящее время. Стрелкой указан путь эволюции Солнца.

Интересна дальнейшая судьба таких звезд. Детальные расчеты с применением электронных вычислительных машин показали весьма интересные результаты. Оказалось, что в ходе дальнейшей эволюции звезды ее ядро должно сжиматься, уплотняться, а оболочка расширяться. Таким образом радиус звезды езко увеличивается, а величина ядра уменьшается. [ звезда, при условии, что ее масса больше чем 1,5 сол-ечной массы, превращается в красный гигант и поки-дет главную последовательность.

Другие звезды с меньшей массой претерпевают иные [ревращения. Когда в их центре заканчивается процесс (ыгорания водорода, ядро нач

страница 34
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Скачать книгу "Образование химических элементов в космических телах" (1.5Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
лайтбокс на крышу автомобиля екатеринбург
где обучится монтажу котельного оборудования
банкомат в подарок
новогоднее представление алиса в стране чудес самара 2016

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)