Атомная эволюция

Историю Земли удобно разделить на четыре главные стадии в соответствии с преобладающим на каждой из них способом осуществления процесса космического развития 1) атомная эволюция, в процессе которой происходили ядерные реакции, приводившие к образованию водорода, а затем к построению из него других атомов 2) химическая эволюция, в процессе которой атомы объединялись с образованием химических соединений различной степени сложности, в том числе неживых органических молекул 3) органическая эволюция, к которой относятся все события, начиная от возникновения жизни и до появления высших животных 4) культурная эволюция, т. е. накопление и передача из поколения в поколение культурного наследия, начавшаяся после того, как человек поднялся в своем развитии выше животного. [c.236]

Порой кажется, что намучившись с блоками, Менделеев все-таки пришел к идее построения ряда. Он пишет Такова основная мысль, заставляющая расположить все элементы по величине атомного веса. А при этом тотчас замечается повторение свойств в периодах элементов . Как видим, очень противоречивы свидетельства и самого Менделеева. Но, если бы была возможность рассмотреть их в строгой хронологии, то противоречие могло бы выглядеть как эволюция в его взглядах и подходах в систематизации. Трудно отделаться от мысли, что Менделеев выстраивал-таки все элементы в ряд, если не на бумаге, то хотя бы в мыслях. [c.46]

В поисках того признака, который, проявляясь на всех стадиях эволюции химических систем, приобретает доминирующее значение у биологических систем, необходимо обратить внимание на дискретность отношений между системой и средой. Роль принципа дискретности, проявившаяся в успехах атомно-молекулярной теории, периодическом законе, структурной теории, стала еще более значительной в квантовой физике. [c.5]

Значение водорода в химии Космоса исключительно велико. Водород — наиболее распространенное вещество Вселенной. Солнце на 75% состоит из водорода, огромные количества молекулярного и атомного водорода рассеяны в космическом пространстве и сосредоточены в звездах. Уже одно это обстоятельство заставляет думать о роли простейших атомов в эволюции звезд. Открытие гелия и неизменное соседство этих двух элементов в космических телах (24% массы Солнца составляет гелий и 1% приходится на остальные элементы) казалось загадочным до тех пор, пока ядерные реакции не стали объектом тщательных исследований. Пред- [c.149]

Внешняя среда, конечно, посылает системам не кодовые, а вполне беспорядочные сигналы , то, что называют шумом . Этот шум рецепторы организма воспринимают, когда интенсивность его слагающих достигает определенного уровня (единственное требование дискретности раздражения) и преобразуют в кодированную афферентную информацию. Низшие организации — неживые системы — могут дать аналогичные ответы лишь при наличии случайно образовавшихся обратных связей. Следовательно, эволюция кодовых систем привела к синтезу таких организаций, которые существуют в условиях постоянного шума или фона и справляются с ним, сохраняя активность своих кодовых систем. Развитие химических систем с самого начала зависело от организующей функции кодовых процессов, но в ранние периоды эволюции кодирование проявлялось только на атомном или низкомолекулярном уровне. По мере завершения больщинства сильно экзоэнергетических реакций создались условия для образования высокомолекулярных соединений. [c.340]

Эволюция закона и системы проявляется и в расширении набора периодических функций. Если Д. И. Менделеевым были названы атомные объемы, то после развития учения о строении атома к настоящему времени к ним относятся также ионизационные потенциалы, электроотрицательность, температуры плавления и кипения и др. Оказалось, что периодичность присуща не только элементам, но и их соединениям. Для них наряду с указанными выше величинами периодически меняются и различные термодинамические характеристики (энтальпии, изобарные потенциалы образования оксидов, галидов и т. д.). [c.101]

Поэтому ядерные реакции захвата нейтронов могут быть осуществлены во всех частях звезды и с нейтронами любых энергий. Эти реакции приводят к образованию тяжелых элементов с атомной массой более 60, в том числе всех известных и сейчас существующих на Земле р-активных естественных радиоактивных изотопов. Прямым доказательством протекания процесса захвата нейтронов в звездах служат астрофизические и спектроскопические данные о нахождении в некоторых звездах (состояние которых отвечает этой стадии эволюции) изотопа элемента технеция. Распространенность химических элементов в веществе звезд тем больше, чем меньше для них вероятность захвата нейтронов. Ядрами, устойчивыми по отношению к захвату, и являются изотопы с магическими числами нейтронов. Такие ядра обладают повышенной распространенностью. Эта стадия эволюции осуществляется иа звездах, называемых красными гигантами. В недрах красного гиганта температура продолжает расти. При 10 К медленные реакции захвата нейтронов уступают место все более быстрым. Процесс приобретает ла- [c.426]

В начале текущего столетия открытие радиоактивности и изучение особых свойств элементов конца Системы дало в руки человека путеводную нить к удивительным успехам ядерной физики и химии она вручила науке ключи к космогоническим теориям эволюции химических элементов в недрах звезд. Извечная проблема философского камня и искусственного синтеза не только ранее известных, но и новых атомных ядер была разрешена. [c.353]

Таким образом, понятие об атомном весе претерпело длительную эволюцию вначале оно было основано на водородной единице, затем — на кислородной и ныне — на углеродной. [c.16]

ПОВЕРХНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ (ППЭ), потенциальная ф-ция (потенциал) взаимодействия атомных ядер в изолир. молекуле или хим. системе, состоящей иэ взаимодействующих атомов и (или) молекул. Система, содержащая N атомов, в общем случае имеет z = 3N — 6 внутр. степеней свободы (г = 1, 2,..., z), к-рые можно выбирать разл. способами. Потенциал U ядер атомов (т. е. ППЭ) является ф-цией этих степеней свободы U = U (< ,). Он входит в ядерное ур-ние движения (эволюции) системы и наряду с оператором кинетич. энергии ядер Т составляет ядерный гамильтониан (см. Квантовая химия) [c.591]

Необратимые флуктуации и механизм самоорганизации белка. Предполагают, что в начальный период все флуктуации - периодические вращения атомных групп вокруг ординарных связей - являются беспорядочными и несинхронизированными друг с другом. В равновесных системах все флуктуации обратимы и согласно основной теории вероятности (так называемого закона больших чисел) составляют пренебрежимо малые поправки к средним значениям. За редким исключением (например, рассеяние света гомогенной средой и броуновское движение, вызываемые обратимыми флуктуациями плотности) они не коррелируют со свойствами системы и не оказывают влияние на ее переход в равновесное состояние В неравновесных системах среди множества обратимых, неустойчивых флуктуаций возникают необратимые флуктуации, оказывающие радикальное воздействие на эволюцию системы. Они не остаются малыми поправками к средним значениям, а существенно меняют сами эти значения, стирая различие между случайным отклонением и макроскопическим проявлением системы. При свертывании белка подавляющее большинство флуктуаций также обратимо и неустойчиво. Но некоторые из них приводят к сближению определенных аминокислотных остатков, и тогда те могут эффективно взаимодействовать между собой. По своим последствиям образующиеся контакты между валентно-несвязанными атомами могут быть подразделены на близко-, средне- и дальнодействующие. Флуктуации, приводящие к образованию первого вида, изменяют взаимное расположение атомных групп в пределах одного аминокислотного остатка второго вида - расположение остатка относительно соседних в последовательности третьего - относительно удаленных по цепи остатков. В зависимости от конформационного состояния белковой цепи по ходу ее сборки одни и те же флуктуации могут быть как обратимыми, так и необратимыми. Последними, т.е. бифуркационными, флуктуации становятся только в том случае, если каждая из них возникает в строго определенном месте последовательности бифуркаций между флуктуирующим клубком и трехмерной структурой. Обратимые флуктуации бесследно исчезают, а необратимые, стабилизированные специфическими невалентными взаимодействиями остатков, остаются в виде гигантских "застывших флуктуаций". [c.96]

Эволюция звезд и синтез элементов. Элементы неизменны — это положение сыграло важную роль в развитии современной химии. Когда речь идет о масштабах привычных явлений, происходящих в естественных условиях на Земле, и об энергетических изменениях, которые могут быть реализованы с применением традиционной техники, то можно утверждать, что атомы остаются неизменными если же говорить о температурах, значительно превышающих обычную (более 10 К), то изменения затрагивают также и ядра атомов, а следовательно, изменяются и элементы. Взаимное превращение ядер было обнаружено в конце XIX в. и получило название естественной радиоактивности. В наше время применение ядерных реакторов, циклотронов и других ускорителей электрически заряженных частиц также сопровождается превращением атомных ядер, хотя и в небольшом масштабе. Необычайно яркий свет, испускаемый регулярными звездами, обусловлен взаимодействием атомов активность звезд также неразрывно связана с ядерными реакциями. [c.18]

В заключение следует остановиться на эволюции представлений о строении атомных ядер. Э. Резерфорд, подобно У. Кельвину, принимал, что ядро атома включает определенное число электронов, как бы цементирующих массу положительно заряженных протонов, из которых, по его мнению, составлено ядро. Он считал, что общее число электронов в атоме должно быть равно числу протонов, составляющих ядро. [c.217]

Повышенный интерес к радиационной стойкости веществ обусловлен развитием атомной энергетики, применением атомной энергии в химической технологии, а также исследованиями космического пространства, где вещества подвергаются воздействию различных видов радиации. В условиях длительного пребывания в космосе такие воздействия могут привести к заметным изменениям физико-химических свойств материалов, из которых сделаны элементы космических аппаратов. Все более актуальными становятся вопросы действия радиации на биологически активные вещества. Как известно, различные формы жизни существуют и развиваются в условиях радиационного фона. В процессе эволюции живые организмы выработали естественные защитные механизмы. Поэтому раскрыть механизмы естественной защиты и использовать их для разработки путей повышения радиационной стойкости веществ, в том числе биологически активных,— задача весьма важная. Естественно, что она должна решаться на молекулярном уровне. [c.85]

Современная масс-спектрометрия с ее все более и более высокой раз-решаюш ей силой из отрасли чистой физики превратилась в высокоразвитую отрасль специализированной техники эксперимента. Эту эволюцию можно было в какой-то мере предвидеть после больших успехов, достигнутых Астоном почти перед самым концом первой мировой войны, когда точные определения масс атомов придали новый смысл теории атомного ядра. Однако огромный скачок к современным возможностям почти определенно следует приписать тому, что физикой в значительной мере завладели специалисты в электронике. [c.9]

Литий и бериллий, открывающие 2-й период, были вероятно, исключены из биохимической эволюции из-за того, что их химические свойства не вполне подходили к требованиям тонко сбалансированных систем клетки. Литий занимает особое положение он имеет наименьший -атомный радиус и, следовательно, наиболь ший ионизационный потенциал среди щелочных металлов. При отрыве от атома лития валентного электрона обнажается весьма устойчивая двухэлектронная оболочка. Ион Ы+ мало поляризуется под действием ионов, но весьма сильно сам поляризует другие ионы и молекулы. Малым ионным радиусом и, следовательно, сильным электрическим полем объясняется тот факт, что литий не образует устойчивых соединений с комплексными анионами. И, напротив. его карбонаты, фосфаты и фториды, в отличие от аналогичных соединений натрия и калия, труднорастворимы. Ион лития, имеющий наименьший среди щелочных металлов радиус, в водных растворах так сильно гидратирован, что его размер в гидратированном состоянии намного превышает радиусы гидратированных ионов Ыа+ и К+. Это препятствует Ь1+ проникать сквозь мембраны клетки и играть роль, которую играют ионы N3+ и К+. Однако, регулируя активность некоторых ферментов, он может влиять на ионный Ыа+—К+ баланс клетки. В повышенных концентрациях соединения лития — яд для организма. [c.177]

Атомная эволюция преобладала в формообразовательном периоде истории Земли, а зател она постепенно перешла в химическую эволюцию. Химическая эволюция в конечном счете достигла стадии, на которой происходило образование сложных органических молекул. Такие неживые органические соединения подготовили почву для возникновения жизни в архейском зоне. Органическая эволюция продолжается на протяжений 3 млрд. лет и1ст0рии Земли или несколько боле . Культурная эволюция [c.284]

Можно установить приблизительный возраст всех этих стадий.-Образование Земли как твердого тела произошло 4,5—5 млрд лет назад. Возраст Земли установлен по количественному соотношению между ураном и свинцом и между различными изотопами свинца в земной коре эти соотношения создаются в процессе радиоактивного распада, скорость которого известна. Самые древние известные нам вулканические породы образовались 3,0— 3,5 млрд. лет назад (см. Doit, Batten, 1971), а самые древние осадочные породы—3,4—3,8 млрд. лет назад ( loud, 1974). Атомная эволюция преобладала в формообразовательном периоде истории Земли, а затем она постепенно перешла в химическую эволюцию.. [c.236]

Построение естественной системы атомов предполагает гюказать множество в органичном единстве как естественную систему с отражением реальных генетических связей между атомами. Используя искусственные основания, не получишь естественной системы Из перечисленных оснований только атомная масса (А) является физической характеристикой. Но и она представляет собой составную величину. Всякая эволюция строится на первичных элементарных основаниях. Массовое число для подвида атомов не является таким элементарным "кирпичиком", лежащим в основе превращения [c.108]

Как и в предьщущих разделах, посвященных классической равновесной термодинамике, в термодинамике неравновесных процессов вещество будет рассматриваться в основном как непрерывный объект. Поэтому мы не станем касаться проблем появления и эволюции спонтанных флуктуаций, возникающих на микроскопическом уровне вследствие атомно-молекулярной природы вещества и офаниченности числа частиц в конечном объеме. Явления, связанные с атомно-молекулярной природой Ешщества и учитывающие конечность числа частиц в локальных процессах, рассматриваются статистической термодинамикой неравновесных процессов, выходящей за рамки данной книги. [c.294]

Не рассматриваются и те принципиально новые свойства, которые атомная организация приобретает в процессе пространственного усложнения. В то же время новые свойства вполне способны оказать влияние и на условия динамической усюйчивости. По этой причине обн(ис тенденции эволюции и предвидение ее этапов остаются вне поле зрения. [c.332]

Шестой период развития химии — современный. Этот период характеризуется широким использованием квантовой (волновой) механики для иитерпретаци н все чаще для расчета химических параметров веществ и систем веществ доведением исследования химических процессов (химической формы движения материи) до их перехода в предбиологические (матричные) и биологические разработкой теорий химической эволюции утверждаются факт отсутствия химических индивидов в чистом виде и необходимость описания веществ как составных частей систем веществ признается неправомерность игнорирования качественных различий мик-ро- и макроформ вещества, характерного для классического атомно-молекулярного учения (в качестве примера можно назвать пирофорность порошков металлов и некоторых других веществ (сахара, муки), различную растворимость крупных и мелких кристаллов и т. д.). [c.27]

Значение П. с. Эта система сыграла и продолжает играть огромную роль в развитии мн естественнонауч. дисциплин. Она стала важным звеном в эволюции атомно-мол. учения, способствовала формулировке совр понятия хим. элемент и уточнению представлений о простых в-вах и соед., оказала значит влияние на разработку теории строения атомов и возникновение понятия изотопии. С П.с. связана строго науч. постановка проблемы прогнозирования в химии, что [c.485]

Весьма важная информация об эволюции структуры в процессе интенсивной деформации может быть получена методом РСА. Этот метод позволяет получать статистически надежную информацию о параметре решетки, фазовом составе, размере зерен-кристаллитов (областей когерентного рассеяния — ОКР), микроискажениях решетки, статических и динамических атомных смещениях, кристаллографической текатуре и т. д. [79-82]. [c.32]

Успехи современной астрофизики определенно указывают, что эволюция звезд органически связана с атомно-ядерными превращениями в их недрах. На ранних этапах развития Вселенной основным строительным. материалом для образования атомов химических элементов был водород, и поныне господствующий в звездном мире и рассеянном межзвездном веществе. Естественный синтез химических элементов в истории Вселенной заключался в образовании сначала легких, потом средних и в заключение самых тяжелых трансурановых элементов путем различного типа ядерных реакций в недрах массивных звезд. Современная распространенность элементов и их изотопов явилась результатом наложения ряда ядерных реакций, а не единого одноактного процесса. Современная теория происхождения химических элементов разработана в основном английскими астрофизиками Дж. Бэрбидж, М. Бэрбидж, Ф. Хойлем и В. Фаулером. Синтез наиболее тяжелых элементов, включая трансурановые, произошел накануне формирования Солнечной системы [11]. Сравнение распространенности элементов в метеоритах, на Солнце и в космических лучах представлено в табл. 36 на основании обширной сводки, сделанной в 1975 г. В. Тримбл. [c.77]

Изложенные выще выводы получены путем обобщения экспериментальных данных по испускаемому разнообразными небесными объектами электромагнитному излучению —от рентгеновских лучей (с длиной волны порядка м) до видимого света и электрических волн в диапазоне до 10 м,— а также на основе свёдений, полученных в опытах с атомными ядрами, и с учетом теоретических гипотез, опирающихся на законы физики. В общей картине мироздания есть области, детали которых еще не вполне ясны, однако не вызывает сомнения тот факт, что основными компонентами в эволюции космоса являются атомные ядра, которые синтезируются и расщепляются вновь и вновь, и этот процесс бесконечен. [c.21]

Еще в 1840 г. Ж. Стас вместе с Ж. Дюма получили значения атомных масс для С = 12 (при 0=16) вместо прежнего 12,26, затем для хлора 35,45. Эти атомные массы долгое время считали наиболее достоверными. В 1865 г. Ж. Стас с большой тщательностью проверил закон постоянства состава и нашел, что в пределах точности взвешивания он верен. Еще ранее, на конгрессе в Карлсруэ, он выступил с предложением относить атомные массы к кислороду (при 0=16). Это предложение было встречено благосклонно, но было принято лишь в конце столетия. В 1886 г. У. Крукс в докладе на собрании Британской ассоциации развития наук поддерживал идею первичной материи, на основе которой развил теорию эволюции элементов из метаэлементов . [c.195]

Если при дальнейшем переохлаждении достигается температура Т = Го то однородный раствор становится абсолютно неустойчивым (неустойчивым относительно малых флюктуаций) и монсет испытывать эволюцию, при которой свободная энергия системы монотонно уменьшается. Такая эволюция не требует флюктуационного преодоления барьеров — образования зародышей критического размера. Фазовое превращение в этом случае протекает без образования зародышей. Охлаждение однородного твердого раствора пиже температуры абсолютной потери устойчивости приводит к радикальному изменению топологии гиперповерхности, которую образует функционал свободной энергии в функциональном пространстве атомных распределений. Однородное состояние раствора теперь соответствует уже не условнодту минимуму свободной энергии, а седловой точке (рис. 8, а). [c.40]

Канниццаро основывал свои соображения на теории Авогадро. Краеугольный камень современной атомной теории,— пишет он, излагая полную систему своих взглядов — составляет теория Авогадро и Ампера, Крёнига... и Клаузиуса относительно конституции совершенных газов, а именно что в равных объемах и при одинаковых температуре и давлении они содержат одинаковое число молекул, какова бы ни была их природа и их вес. Эта теория представляет самый логичный исходный пункт для разъяснения основных идей о молекулах и атомах и для доказательства существования последних. Если у кого-нибудь из вас... еще сохраняется какое-либо сомнение в надежности этого основания, я приглашаю его не столько проверить математические доказательства конституции газов и познакомиться с проводимым в Германии обсуждением их строгости, сколько проследить за историей химии. При этом сразу бросается в глаза следующий факт вначале казалось, что физические факты были в несогласии с гипотезой Авогадро и Ампера, так что она была оставлена в стороне и очень скоро забыта но затем химики самой логикой их исследований и в результате спонтанной эволюции науки, незаметно для них, были подведены к той же теории. Действительно, приняв за объемную единицу объем четвертой части молекулярного веса кислорода, через несколько лет работы они увидели, что большая часть относительно хорошо установленных весов химических молекул соответствует четырем объемам. Замеча- [c.212]

Широкое внедрение ядерной энергетики в мировой топливно-энергетический цикл стало уже свершившимя фактом. Для многих стран, где атомные электростанции (АЭС) вносят регпаюгций вклад в национальную энергетику, где на промышленном уровне налажены производство и регенерация ядерного топлива, система транспортировки и хранения радиоактивных отходов и где проводятся исследования по широкому вовлечению плутония в ядерный топливный цикл, это событие стало, но-видимому, уже необратимым, несмотря на более или менее активные возражения определенной части населения. Одна из таких стран — Франция, в которой прогресс в производстве электроэнергии на АЭС является на редкость внечатляюш,им за 25 лет с 1973 года доля ядерного производства электроэнергии увеличилось с8% до 78%. Эволюция перестройки энергетики во Франции приведена на рис. 1.1 как пример радикальной переориентации на [c.28]

В конечном счете нахождение эмпирических значений атомных и ионных радиусов основано на предложении Брэгга, сделанном в 1920 г., о том, что межъядерное расстояние в кристалле можно рассматривать как сумму радиусов. Брэггом установлен ряд радиусов, сумма которых равна экспериментальным значениям межъядерных расстояний, в нескольких сотнях кристаллов как ионных, так и металлических, со средним отклонением 0,06 A. После 1920 г. в работах Борна, Ланде, Внкова, Хаггенса, Васастьерне, Гольдшмидта, Полинга, Шермана, Захариазена и других исследователей было предложено большое число разновидностей радиусов (см., например, обзорную работу Полинга [3]). Эволюция понятия радиуса включает следующие этапы установление различных видов радиусов для описания разных видов кристаллов и типов связей и детализацию правил, устанавливающих связь одних видов радиусов с другими, для получения хорошего согласия с экспериментальными данными. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология