Ядерные реакции в недрах звезд

Реакции слияния (синтеза) легких ядер в более тяжелые возможны лишь при очень высокой температуре (порядка 10 К и выше), при которой энергия одноименно заряженных ядер достаточна для преодоления их взаимного отталкивания и слияния. Поэтому реакции ядерного синтеза получили название тер.чоядер-ных реакций. В природных условиях термоядерные реакции протекают лишь в недрах звезд. Термоядерные реакции сопровождаются выделением колоссального кoлitчe твa жертии. Так, в результате синтеза гелия из водорода с выделением позитронов (р ) [c.15]

Фабриками химических элементов являются звезды различных спектральных классов. В их недрах при колоссальных давлениях и температурах протекают разнообразные ядерные реакции, приводящие к синтезу элементов. [c.203]

Общие закономерности космич. распространенности Э. X. в природе представлены на графике Зюсса и Юри (рис.). Наиболее распространены в космосе водород и гелий (на Земле их распространенность мала по причине летучести). В основном распространенность Э. X. в космосе уменьшается с ростом ат. веса, но обнаруживает резкий максимум в группе железа ( железный пик ) и двойные максимумы вблизи магических чисел нейтронов 50, 82, 126, к-рые отвечают заполненным ядерным оболочкам. Легкие Э. х., Li, Be, В, лежат гораздо ниже основной кривой, что объясняется разрушением их ядер (выгоранием) при термоядерных реакциях в недрах звезд. Выше основной кривой лежат Э. х., ядра к-рых могут быть построены из целого числа а-частиц (ядер гелия) — С, О, Ne, Mg, Si, S, Ar, a, или участвуют в углеродном цикле ядерных реакций в звездах — С, N, О. Все эти закономерности ядерная астрофизика объясняет образованием элемеитов посредством ядерных реакций в недрах звезд и ири звездных взрывах (вспышках Сверхновых). Основные ядерные процессы, помеченные на рисунке гелиевые реакции (а) медленный (s) и быстрый (г) захват нейтронов образование Э. X. группы железа в условиях, близких к [c.497]

В недрах планет не могут возникать столь высокие температуры и протекать ядерные реакции как в горячих звездах. На Земле превращение элементов в основном обусловливается радиоактивным распадом, приводящим к некоторому изменению изотопного состава существующих элементов, из которых 25% радиоактивны. [c.16]

Кинетикой химических реакций называется учение о скоростях реакций. В кинетике рассматриваются факторы, определяющие скорости реакций, а также промежуточные состояния, при помощи которых достигается конечный результат. Кинетика химических реакций приобрела более общее значение, так как ее законы оказались применимы для многих других процессов вплоть до ядерных реакций и процессов, протекающих в недрах звезд. [c.318]

Примечания. 1. Ядерные реакции — основные источники звездной энергии, они поддерживают сверхвысокие температуры в недрах звезд и непрерывное излучение с их поверхности. [c.470]

Знание факторов, определяющих скорости химических реакций и физических процессов, необходимо для решения большого числа самых разнообразных практических задач и научных проблем, среди которых отметим следующие расчеты производительности всевозможных агрегатов (например, для флотации руд, газификации топлива) создание ядерных реакторов изучение процессов в недрах звезд изучение биологических процессов, определяющих наследственность, и т. д. [c.127]

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]

Энергия связи нуклонов в ядре для элементов с атомными номерами 3—10 составляет 10" —10 а. е. м. или на 1 ядро около 10 эВ, что в пересчете на 1 моль дает колоссальную величину—10 Дж. Такие количества энергии сравнимы с энергетическими затратами, сопровождающими ядерные реакции в недрах звезд (гл. 1, разд. 1). [c.48]

Еще один вид небесных объектов был предсказан также на основе физической теории в 1932 году выдающимся советским физиком Л. Ландау. Известно, что светимость звезды обусловлена выделением энергии за счет ядерных реакций в ее недрах, а устойчивое равновесие звезды обязано равенству сил давления горячего газа и излучения, распирающих звезду изнутри, и сил гравитации, стремящихся сжать ее снаружи. Но в конце эволюции звезды источники ядерной энергии иссякают и ничто уже не может предотвратить катастрофического сжатия. Звезда сжимается все быстрее и быстрее. Если масса звезды в несколько раз больше солнечной массы, то при радиусе в десять-пятнадцать километров она становится невидимой и превращается в так называемую черную дыру . Поле тяготения ее становится столь сильным, что не только частицы, но и свет не могут выйти наружу. [c.125]

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]

Одним из путей получения этой огромной энергии является тепловое движение, возникающее под воздействием очень высоких температур. Как установила астрофизика, а точнее, ее новейший раздел, лежащий на границе атомной физики и астрофизики,— ядерная астрофизика, в недрах многих звезд имеют место температуры, необходимые для осуществления ядерных, вернее, термоядерных реакций. Осуществляющиеся в небесных телах в громадных масштабах термоядерные реакции являются основным источником не только энергии и светимости звезд, но и образования химических элементов. Выясне- [c.14]