Космический гелий

Из данных, которыми мы сейчас располагаем, видно, что самый распространенный элемент в космосе — водород, который составляет основную массу вещества звезд, космических лучей и некоторых планет. Второе место занимает гелий, которого в среднем в десять раз меньше, чем водорода. После гелия на кривой наблюдается резкий спад, соответствующий распространенности изотопов лития, бериллия и бора. Среднее суммарное содержание этих элементов в солнечной системе в 10 раз меньше, чем водорода, и в 300 раз меньше, чем кальция. После этого провала кривая средней распространенности поднимается вверх распространенность изотопов углерода, азота, кислорода и других элементов только в 10 —Ю раз меньше распространенности водорода. Наибольшей распространенностью обладают изотопы С , и О , затем распространенность изотопов медленно уменьшается по мере увеличения их массовых чисел вплоть до скандия, содержание которого очень мало и приближается к содержанию бериллия. После скандия кривая еще раз очень круто поднимается вверх и достигает максимума для железа и соседних с ним элементов. [c.88]

Неон содержится на Солнце и в звездах примерно в таком же количестве, как кислород. Однако на Земле его содержание меньше, чем гелия. Гелий уходит из атмосферы Земли в космическое пространство из-за его малой атомной массы. (Ат. масса Не=4.) Атомная масса неона равна 20,2, и низкое его содержание на Земле нельзя объяснить уходом в космос хотя бы потому, что молекулярная масса воды 18 и рассеяние ее молекул в космос не привело к потере воды Землей. Приведите любые возможные объяснения этого пока еще не объясненного наукой факта. [c.168]

Спектральный анализ, химическое исследование метеоритов, изучение космических лучей и другие методы дают нам возможность определять соотношение различных изотопов во Вселенной. В доступной непосредственному изучению области мирового пространства все вещество состоит примерно на 76% (по массе) из водорода и на 23% — из гелия. На долю всех остальных элементов приходится всего 1%. На рис. 14 приведена диаграмма относительной распространенности элементов во Вселенной. Теория происхождения и развития химических элементов, начальные положения которой излагаются ниже, удовлетворительно объясняет данную картину распространенности и является важной составной частью теории происхождения и развития Вселенной. Согласно [c.63]

Иными словами, в 1 м воздуха содержится 9,3 л Аг, 16 мл Ne, 5 мл Не, 1 мл Кг, 0,08 мл Хе и лишь 1—2 атома Rn в 1 см . Гелий, являющийся продуктом радиоактивного распада, встречается в некоторых природных газах, в водах минеральных источников, а также в окклюдированном виде в минерале клевеите. Все эти элементы (кроме аргона) принадлежат к редким. Это обстоятельство, а также их исключительная инертность послужили причиной их сравнительно позднего открытия. В космосе гелий наряду с водородом является наиболее распространенным элементом (76 масс, долей, % Н и 23 масс, доли, % Не от общей массы вещества во Вселенной). Источником космического гелия являются термоядерные реакции, протекающие на определенной стадии эволюции звезд. Не случайно поэтому гелий впервые был открыт (1868) методом спектрального анализа на Солнце. На Земле он был обнаружен спустя почти 30 лет. [c.484]

Накопление свинца в результате распада содержащихся в минералах радиоактивных элементов позволяет определить возраст соответствующих горных пород. Зная скорость распада доТЬ и и определив их содержание, а также содержание и изотопный состав свинца в минерале, можно вычислить возраст минерала, т. е. время, прошедшее с момента его образования (так называемый свинцовый метод определения возраста). Для минералов с плотной кристаллической упаковкой, хорошо сохраняющей содержащиеся в кристаллах газы, возраст радиоактивного минерала можно установить по количеству гелия, накопившегося в нем в результате радиоактивных превращений (гелиевый метод). Для определения возраста сравнительно молодых образований (до 70 тыс лет) применяется радиоуглеродный метод, основанный на радиоактивном распаде изотопа углерода бС (период полураспада около 5600 лет). Этот изотоп образуется в атмосфере под действием космического излучения и усваивается организмами, после гибели которых его содержание убывает по закону радиоактивного распада. Возраст органических остатков (ископаемые организмы, торф, осадочные карбонатные породы) может быть определен путем сравнения радиоактивности содержащегося в них углерода с радиоактивностью углерода атмосферы. [c.94]

Изучение химического состава звезд, планет, туманностей в основном осуществляется с помощью спектрального анализа. Спектральным анализом, например, был обнаружен элемент гелий на Солнце (1868) и лишь спустя 27 лет он был найден на Земле. С помощью спектрального анализа определен состав далеких космических тел. [c.226]

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]

II земной коре гелий накапливается за счет а-распада радиоактивных элементов, содержится растворенным в минералах, в самородных металлах. Изотоп Не образуется за счет ядерных реакций, вызываемых космическим излучением, например [c.495]

Наиболее распространены водород и гелий. Космическое вещество состоит примерно на три четверти из водорода и гелия (по массе). Все же остальные элементы по массе составляют немногим более одной сотой, а по числу атомов —всего лишь около тысячной доли космического вещества. [c.50]

Синтез тяжелых ядер атомов из более легких, например получение ядер гелия из ядер дейтерия, сопровождается выделением огромного количества энергии. Только ири получении 4 г гелия нз дейтерия выделяется более 16,736 млн. кДж теплоты, этот процесс непрерывно происходит на Солнце при температуре около 20 млн. градусов. Освобождающуюся энергию называют термоядерной (в отличие от энергии атомного распада). Можно считать, что Солнце — это гигантский ядерный реактор, водород— космическое горючее, а солнечная энергия — ядерная энергия (см. гл. И, 12). [c.274]

Природный и нефтяной газ — это не только топливо и сырье для производства этана, пропана и других гомологов метана. При очистке и переработке газа получают большие количества дешевой серы, гелия и других неорганических продуктов, необходимых для развития ряда отраслей народного хозяйства. Канада благодаря наличию крупных мощностей по переработке сероводородсодержащих природных газов занимает среди капиталистических стран второе место по производству серы [13]. По производству гелия— одного из важнейших и перспективных продуктов — первое место занимают США [14]. Структура потребления гелия характеризуется следующими данными (в % об.) [15] ракетно-космическая техника — 19 контролируемые атмосферы — 12 искусственные дыхательные смеси — 6 исследования — 15 сварка в атмосфере инертного газа — 18 криогенная техника — 6 теплопередача — 7 хроматография — 4 другие области — 13. В перспективе гелий предполагают широко использовать в атомной энергетике, криогенной электротехнике и других областях [16]. [c.12]

Первая гипотеза о происхождении космических луг чей была высказана Р. Милликеном еще в то врем когда общепринятым было представление об их аналогии с электромагнитным излучением. Милликен предположил, что космические лучи образуются в реакциях синтеза ядер гелия из четырех протонов в космическом пространстве. После установления природы космических лучей эта гипотеза была отвергнута. Взамен ее предлагались другие гипотезы, но только теория, развиваемая в последние годы советскими физиками В. Л. Гинзбургом и И. С. Шкловским, представляет существенный интерес. Согласно этой теории, космические лучи образуются в основном при вспышках Сверхновых звезд. Известно, что при этих вспышках из оболочек красных гигантов выбрасывается огромное количество атомных ядер. Их число предполагается равным около 10 частиц на одну вспышку. [c.142]

Рассматривая значения средней скорости молекул различных газов, приведенные в табл. 9.1, можно понять, почему в земной атмосфере содержится так мало водорода и гелия. Винтовочная пуля вылетает из дула со скоростью 10 см/с, а космические корабли развивают скорость, намного превышающую 8-10 см/с. Поскольку космическая скорость, необходимая для того, чтобы преодолеть притяжение Земли, должна превышать 1,110 см/с, нетрудно понять, что винтовочная пуля, выпущенная вертикально вверх, в конце концов обязательно упадет на землю (даже если не принимать во внимание ее трение о воздух), а космический корабль оказывается в состоянии покинуть поле притяжения Земли. [c.157]

Средняя скорость молекул водорода и гелия лишь ненамного превышает 10 см/с, и поэтому, казалось бы, они не должны были ускользать из земной атмосферы в космос. Однако, если принять во внимание, что не все молекулы газа движутся с одинаковыми скоростями, становится ясно, что часть молекул водорода и гелия, имеющая скорость больше космической , может покинуть атмосферу Земли. Поэтому в земной атмосфере намного меньше этих двух газов, чем можно было бы ожидать. В отличие от этого в солнечной атмосфере содержится большое количество водорода и гелия. Скорость, необходимая для того, чтобы покинуть поле притяжения Луны, составляет всего 2,4-10 см/с, и это объясняет почти полное отсутствие атмосферы на Луне. [c.157]

Важным направлением развития переработки газа является производство из него гелия, нашедшего широкое распространение в таких областях как ракетно-космическая техника, сварочная техника, исследования и др. Непредельные углеводороды газов, как известно, склонны к реакциям полимеризации. Эти реакции используют для производства изооктана и полимербензина. Полимеризация осуществляется в присутствии катализаторов при 170—230°С и 1,7—8,0 МПа. [c.273]

Этот вопрос полностью еще не изучен, однако за последнюю четверть века в нем многое прояснилось. Из предыдущего мы знаем, что современный атмосферный гелий возник в земной коре как продукт а-распада тяжелых элементов. Происхождешге этого гелг я иное, чем перв Чного (космического), образовавшегося на звездах. В этол пункте все мнения сходятся. Маловероятно, чтобы космический гелий сохраш Лся па Земле в с олько-нибудь существенных количествах. Бесспорно земного происхождения и радон. В его недолговечности кореш тся ирич гна того, что он обнаруживается лишь в приземном слое атмосферы с высотою содержание радона уме ьшастся. [c.85]

Пеоб . чные свойства гелия обусловили его широкое применение в различных отраслях науки и техники. Гелий пе имеет запаха, вкуса, нетоксичен, негорюч, инертен, легок. Общеизвестно применение гелия в экспериментальной физике, хроматографии, космической и ракетной технике, технологии получения и сварки редких металлов, энергетике, акванавтике, медицине и др. Практически весь потребляемый в мире гелий добывают из природного аза. Объемное содержание гелия в природных газах колеблется от сотых долей процента до 15%. Содержание гелия [c.205]

Космическая распространенность химических элементов. На рисунке 2 приведены данные, характеризующие зависимость космической распространенности химических элементов ит их атомного номера. Кривые на рисунке 2 построены на основе данных о составе земной коры, метеоритов, лунного грунта, космических лучей и пр. Как видно, распространенность элементов неравномерно уменьшается с возрастанием атомного номера элементов. Наиболее распространены водород и гелий (космическое вещество почти на по массе состоит нз водорода н гелия). Относн- [c.9]

Применение углерода и его соединений. Алмаз (большей частью искусственный) иаходит широкое применение при изготовлении режущего и бурового инструмента, а также как абразивный материал. Природный ювелирный алмаз обрабатывают и получают бриллианты. Графит служит основой конструкционных, огнеупорных, электродных, электротехнических и анти-фрикционнЕлх материалов. Кроме того, графит применяется как замедлитель нейтронов в ядерных реакторах. Технический углерод (сажа) используется как иаполни гель резин и пластмасс. Из сажи вырабатываются краски — типографские, малярные, тушь, красители для кожи и лент пишущих машин. Стеклографит (стеклообразный углерод), получаемый пиролизом некоторых углеродсодержащих соединений, исключительно тугоплавок, механически прочен и химически инертен. Он применяется как конструкционный материал в химическом машиностроении, электротехнике, атомной энергетике, космической технике. [c.197]

В значительных количествах гелии применяют в космической технике для вытеснения жидкого кислорода и водорода в ракетах, Большое значение г елги ) имеет как теплоноситель на атомных электростанциях он практически не вступает нм в химические, ни в чдерные реакции и характеризуется высокой теплопроводностью, чизкнмн вязкостью и плотностью. В больших количествах его используют для создания инертной атмосферы/при дуговой сварке — он защищает шов от контакта с воздухом. Гелий является наиболее эффективным и безопасным наиолиптелем дирижаблей, а также [c.505]

Анализ кривых, отражающих зависимость космической распространенности химических элементов (для ближайшего окружения Солнечной системы) от их атомного номера (рис. 1), позволяет сделать следующие выводы 1) распространенность элементов неравномерно уменьшается с возрастанием атомного номералэлемента 2) наиболее распространены водород и гелий космическое вещество состоит примерно на три четверти из водорода и гелия (пОШассе) 3) относительная распространенность атомных ядер с четным числом протонов (с четным 2) выше, чем с нечетным. На Земле, например, элементы с четными атомными номерами составляют 86%, с нечетными — 14% массы зем-1дС [c.8]

Большинство звезд в основном состоит из водорода. Его линии наблюдались в спектре Солнца еще в 1802 г. У. Волластоном, расшифрованы они были значительно позднее Г. Кирхгофом. В 1876 г. А. Хеггинсон впервые сфотографировал линии водорода в спектре атмосферы Веги, Сейчас известно около 2000 звезд с яркими линиями водорода в спектре. Большинство из них принадлежит к классу В, хотя некоторые относятся к классу О и А. Второе местр по распространенности занимает гелий, сравнительно много в звездах кальция и железа. Для решения вопроса о происхождении химических элементов очень важно, что звезды и другие космические объекты сильно отличаются по содержанию в них различных элементов. Большинство звезд нашей Галактики имеют атмосферы с явным преобладанием водорода. Остальные элементы, кроме гелия, содержатся в них в очень малых количествах. Об этом свидетельствуют данные табл. 4, в которой приведено содержание некоторых элементов в атмосфере наиболее [c.58]

С начала двадцатых и до конца сороковых годов вопрос о происхождении элементов стал обсуждаться главным образом физиками, которые предлагали различные гипотезы образования элементов. Все они исходили из предположения, что химические элементы образовались в результате всевозможных ядерных реакций, протекагших в больших масштабах в какой-то один определенньш момент, предшествующий образованию звезд. Имеющиеся к тому времени сведения о светимости звезд не позволяли установить, в каких космических объектах могли протекать ядер1№1е процессы, приводящие к синтезу тяжелых ядер. Поэтому был сделан вывод о том, что более тяжелые элементы, чем гелий, в настоящее время в звездах не образуются. [c.98]

Багодаря интенсивному облучению космическими протонами высокой энергии в метеоритах накапливаются значительные количества Не . Рассчитано, что при облучении железных метеоритов космическими лучами образуется 5 10 сж Не на 1 г метеорита в год. Поэтому гелий в метеоритах характеризуется очень высоким содержанием изотопа Не средняя величина отношения Не Не для железных метеоритов равна 0,32. В метеоритах образуются также значительные количества трития. Изменение его содержания в трех железных метеоритах в момент их падения на Землю дало величины от 1,2 10 до 3 10 отож/г. [c.161]

Применение гелия в иромышлеииости и науке многообразно [9, 2]. Гелий используется во многих отраслях машиностроения и металлургии. Крупными потребителями являются раке-то- и самолетостроение, атомная, морская и космическая техника. В атмосфере гелия производят сварку, иаплавку и резку нержавеющей стали, алюминия, магния, вольфрама, меди, серебра, свинца, берилиевой и кремнистой бронзы. Гелий используется при извлечении из руд и изготовлении изделий из титана, циркония, ниобия, тантала, германия, кремния и их сплавов. Он применяется в ракетах и управляемых снарядах в качестве двигательной силы для подачи топлива в камеру сгорания. [c.189]

Гелий используется в качестве высокотемпературного теп-лоиосителя в ядерных реакторах, при испытаипи сварных швов на газопроницаемость, определении герметичности аппаратов, работающих под давлением и вакуумом. Он применяется при создании искусственных атмосфер при подводных и ке-сонных работах, в авиации, медицине. Весьма перспективен гелий для примеиеиия в искусственной атмосфере космических кораблей вследствие устойчивости к различным радиационным излучениям и высокой теилоироводиости, благодаря которой температура комфортной зоны увеличивается до 24,5-27,5 °С. [c.189]

Большие количества жидкого гелия необходимы в крупных имитаторах космических условий. В Подмосковье построена самая крупная в Европе криогенио-вакуумная камера вместимостью 10000 м . В ней был испытан в натуральную величину космический корабль Буран . Поверхность гелиевого конденсационного крионасоса составляет 400 м. [c.190]

Верхние слои атмосферы отличаются от гомосферы, здесь гязы ионизированы. Ионизированные слои атмосферы, так называемая ионосфера, играют большую роль в жизни планеты в качестве экрана, задерживающего коротковолновую радиацию Солнца, смертельную для жизни. Во внешних слоях атмосферы в основном присутствуют гелий и водород, постепенно ускользающие из сферы притяжения Земли в космическое пространство. [c.255]

Азот, гелий и аргон в силу своей инертности остаются химически неизменными. Гелий дисси-пирует в космическое пространство. [c.270]

Открытие и использование спектрального анализа в астрономических наблюдениях необычайно расширило наши представления о химическом элементарном составе космических тел — бесчисленного множества звезд. Еще творцы спектрального анализа Г. Кирхгоф и Р. Бунзен обнаружили в составе Солнца те же самые химические элементы, что и на Земле. Спектральный анализ стал широко применяться в астрофизических исследованиях и привел к новым открытиям. В Г868 г. новый элемент— гелий был обнаружен Дж. Н. Локьером на Солнце, и лишь в 1895 г. спустя 27 лет он был найден на Земле В. Рамзеем в радиоактивном минерале клевеите. Однако количественная оценка распространения элементов в звездах и на Солнце сопровождалась большими трудностями. Высокие температуры звезд вызывают неравномерное возбуждение разных атомов и соответственно определяют различную интенсивность испускае- [c.77]

Наибольшее развитие статические СУВ получили в разработках фирмы Аллнс-Чалмерс , США, В водородно-кислородном ЭХГ космического назначения мощностью 2 кВт на основе ТЭ с асбестовой матрицей система выполнена как двухконтурная, т, е. процессы тепло- и массопереноса осуществляются раздельно и независимо одни от другого. Теплота отводится изнутри ТЭ к наружной поверхности через магниевые элементы конструкции, охлаждаемые циркулирующи. 1 гелием. Пары воды диффундируют с иоверхности водородного электрода (концентрация электролита в асбестовой матрице около 35 /о) чере.з водородную камеру к транснортиой матрице, пропитанной электролитом с более высокой концентрацией (около 40%) и разделяющей водородную камеру с камерой удаления воды (рнс, 5,2), Последняя периодически сообщается с вакуумом, благодаря чему пары воды удаляются. Таким образом, регулирование концентрации электролита в обеих матрицах и скорость удаления воды из ТЭ ири данной температуре непосредственно зависят от давления в камере удаления воды. В конструкции электродов и транспортной матрицы предусмотрены резервуары (соответственно дополнительный объем пор электродов и опорная пластина из пористого иикеля), обеспечивающие возможность изменения объема электролита при изменении его концентрации в процессе регулирования баланса воды. Данные резервуары являются, следовательно. элементами системы регулирования. Фирма Аллис-Чал- [c.210]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология