Происхождение химических элементов. Большой взрыв. Взрыв сверхновой.
Момент большого взрыва, когда не из чего образовался космос, главные процессы его длились доли секунды. Считается, что в этот момент образуются протоны, т.е. ядра электронов. Водород первоматерия, а дальше атомы водорода слипаются, к ним прилипают протоны и образуются более крупные атомы. На основании законов атомной физики разработаны реакции, когда из водорода образуется гелий.
Таким путем может быть образуются легкие до железа атомы, боле тяжелые могут образоваться облучением легких атомов тяжелыми ионами, что может произойти при взрыве сверхновой. Радиоактивный распад и дает серию изотопов Pb. Если протонами обладают тяжелые элементы, то они «взрываются», выделяя альфа и гамма лучи, подсчитав взрывы, т.е. количество лучей альфа и гамма можно установить количество урана.
Происхождение химических элементов. Нуклеосинтез.
Нуклеосинтез-процесс, в котором ядро сложных, тяжелых элементов, такие как O, Fe, Au, образуются из более простых и легких атомов ядер (как правило из водорода). На ранней стадии расширение вселенной, когда ее вещество было плотным и горячим, везде существовали подходящие условия для нуклеосинтеза. Основным процессом являются ядерные реакции, то есть реакции в которых при взаимодействии атомных ядер одного или нескольких типов возникают ядра нового типа. Задачей проиходящих химических явлений построение эволюционной картины формирования всего наблюдаемого в природе многообразия элементов. Ключом понимания процесса ядерной эволюции вещества служит относительная распространенность элементов и их изотопов в образовавшихся звездах. Не содержался в протозвездном веществе, из которого формировались первые звезды, галактика. За его образование ответственны реакции термоядерного синтеза. На ранних стадиях расширения горячей вселенной. Этот механизм ответственнем за образование изотопов водорода и гелия, образование легких элементов лития, берилия, бора решено пока неполностью. Считается, что они образуются главным образом при взаимодействии частиц космических лучей с веществом межзвездного вещества. Наиболее вероятным кандидатом является взрыв сверхновых звезд. Большинство элементов, изотопов начался с С и вплоть до элементов района «железного пика» (железо, никель). Обазуется в условиях температуры в реакциях термоядерного синтеза. Образование редких изотопов тяжелых элементов возможно только на катастрофической стадии эволюции массивных звезд, либо под действием потока натрийного излучения от ядра звезды.
|
|
|
Распространенность химических элементов в космосе и звездах.
Распространенность элементов в космосе изучает космохимия, а их распространенность на земле-геохимия. В межзвездном пространстве встречаются ионы и атомы различных элементов, а также группы атомов, радикалы и даже молекулы. Особенно много в межзвездном пространстве ионов Са. Кроме него в космосе рассеяны атомы Н, К, С, ионы натрия, О, титана и др. частицы. Первое место по распространенности во вселенной принадлежит водороду. Хим. состав звезд зависит от многих факторов, в том числе и от температуры. По мере повышения температуры состав частиц, существующих в атмосфере звезды, упрощается. Так, спектральный анализ звезд с Т=10000-50000 показывает в их атмосферах линии ионизированных водорода и гелия и ионы металлов. В атмосферах звезд с Т=5000 обнаруживаются уже радикалы, а в атмосферах звезд с Т=3800 даже молекулы оксидов. В молодых звездах типа красных гигантов присутствует повышенное количество тяжелых металлов. Химический состав звезды отражает влияние двух факторов: природы межзвездной среды и тех ядерных реакций, которые развиваются в звезде в течение ее жизни. Начальный состав звезды близок к составу межзвездной материи (газопылевого облака), из которого возникла звезда. Существуют звезды, в которых водород превратился в гелий. Их атмосфера состоит из гелия. Углеродные звезды-это относительно холодные звезды, их Т=5000-6000. С увеличением атомной массы элемента уменьшается его распространеность, четные элементы встречаются чаще, чем нечетные. Распространенность элементов в солнечной системе. Атмосфера солнца находится в постоянном движении. Обнаружено 72 элемента. Больше всего Н-75%, Не-24%, 1,2% на остальные элементы. Довольно много О, С, азота, натрия, железа, никеля, мало лития.
|
|
|
|
|
|
Кларки.
Кларки элементов - числа выражающие среднее содержание элементов в земной коре, гидросфере земли в целом, космических тел и др. геохимических и космических систем. Различают весовые и атомные кларки. Элементы с четным порядковым слагают 87% массы земной коры, а с нечетными только 13%, средний химический состав земли в целом рассчитывался на основании данных о содержании элементов в метеоритах. Кларк служит эталоном сравнения пониженных или повышенных концетраций элементов в месторождениях п/и горных пород или целых регионов. Знание их важно при поиске и промышленной оценки месторождений п/и. Главные элементы: О, S, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, Mn. Количество кларка уменьшается по мере увеличения номера элемента, количество легких элементов до железа снижается быстрее, чем тяжелых.
В земной коре: O2 – 47 Si – 29 Al – 8 Fe – 5 Ca – 3 Na – 3 K – 3 Mg – 2 Ti 0,5 Mn – 0.1
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 1721; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!