Солнце, реакция синтеза ядерный

В основе теории развития элементов на звездах лежит представление о том, что химический состав звезды является функцией ее возраста. У молодых звезд, примером которых может служить Солнце, преобладающими элементами являются водород и гелий последний образуется из водорода в результате термоядерного синтеза, обусловливающего энергетические процессы на звезде. Последовательность ядерных реакций, приводящих к синтезу гелия из водорода на звездах, была обоснована Г. Бете (1938 г.). Эта схема, называемая циклом Бете, состоит из сле ющих последовательных реакций С1"+ №->№ С + Н [c.63]

Химические элементы возникли в результате протекания ядерных реакций. Однако для осуществления ядерных реакций требуется высокая энергия частиц, которая достигается при температурах около 10 К. Считается, что условия для протекания ядерных реакций создаются в результате достижения, с определенной плотностью, суммарной массы частиц межзвездного пространства около 0,03 массы Солнца. Тогда, в силу всемирного закона тяготения, вещество еще более сжимается и при этом выделяется энергия. При достаточном разогреве такой массы начинают протекать ядерные реакции синтеза новых элементов. [c.316]

Как было указано в разд. 20.6, при слиянии легких ядер в более тяжелые происходит выделение энергии. Именно к такому типу принадлежат реакции, которыми обусловлено выделение энергии на Солнце. Спектроскопические исследования показывают, что Солнце состоит на 73% из атомарного водорода, на 26% из гелия, а на долю всех остальных элементов приходится всего 1% массы Солнца. Среди различных процессов ядерного синтеза на Солнце, по-видимому, осуществляются следующие реакции [c.273]

Термоядерный синтез. Энергия может быть получена не только при делении тяжелых ядер, но и при слиянии легких ядер, при этом возникает дефект массы. За счет реакции слияния легких ядер выделяется энергия на Солнце. Реакция слияния легких ядер получила название ядерного синтеза. Некоторые реакции ядерного синтеза приведены ниже [c.405]

Процесс рр - (1е является исходной реакцией синтеза для водорода, сгорающего на Солнце. Его вероятность слишком мала, чтобы быть измеренной в лабораторных условиях при энергиях в несколько кэВ, при которых он фактически происходит в звездах. Поэтому точный и надежный расчет амплитуды этого процесса имеет решающее значение для понимания возникновения энергии в звездах и также для предсказаний потока нейтрино, которые приходят на Землю от ядерных процессов на Солнце [11]. [c.388]

Фотосинтетические процессы связывают химию космоса с биохимией Земли. Потоки квантов, возникающие в результате бурных ядерных реакций, разыгрывающихся на Солнце, возбуждают синтезы органических веществ в растениях и микроорганизмах. Энергия Солнца запасается в молекулах белков, углеводов и жиров, из которых живые системы строят сложные динамические структуры. [c.220]

Ядерные цепные реакции деления, осуп ,ествляемые в атомных котлах, служат мощным источником атомной энергии, а также для получения различных радиоактивных продуктов, которые используются в разнообразных направлениях. Еще более мощным источником внутриатомной энергии могут служить реакции синтеза ядер из более легких ядер, которые протекают при высоких температурах. Такие реакции называются т е р м о я д е р п ы м и и протекают в результате взаимного столкновения частиц благодаря тепловому двин епию. Этот тип реакций служит источником энергии солнца и звезд. В результате этих реакций водород превращается в гелий с выделением огромного количества энергии. [c.27]

Для того чтобы началась реакция ядерного синтеза, необходимо достичь температуры порядка миллиона градусов. Поскольку единственным известным в настоящее время средством достижения таких температур являются реакции ядерного деления, для возбуждения реакции водородного синтеза используется атомная бомба, основанная на реакции деления. Это обстоятельство делает маловероятным проведение самоподдерживающейся цепной реакции ядерного синтеза (термоядерной реакции), управляемой подобно тому, как это осуществляется в ядерном реакторе для реакций деления . Предполагается, что энергия, вьщеляемая звездами и в их числе нашим Солнцем, образуется в результате реакций ядерного синтеза, аналогичных указанным выше реакциям. В зависимости от возраста и температуры звезды в таких реакциях могут принимать участие ядра углерода, кислорода и азота, а также изотопы водорода и гелия. [c.437]

Назовите наиболее распространенный во Вселенной элемент периодической системы. Приведите реакции ядерного синтеза, являющиеся источником энергии Солнца и некоторых других звезд. [c.163]

Ядерный синтез. Источником энергии солнца и звезд служат реакции ядерного синтеза (термоядерные реакции), т. е. процессы слияния легких ядер с образованием более тяжелых. В результате ряда реакций с участием ядер атомов водорода и изотопов углерода, азота и кислорода образуются ядра гелия и позитроны (частицы, во всем подобные электронам, но несущие положительный заряд). Основное уравнение можно записать следующим образом [c.52]

Водород — см. введение к главе. Источником энергии Солнца и некоторых других звезд являются реакции ядерного синтеза (см. задачу 2-13 в 2.2) так называемого углеродного цикла [c.492]

Образование элементов на Солнце. Согласно современным представлениям все звёзды, в том числе и наше Солнце, генерируют излучаемую световую энергию посредством реакций ядерного синтеза [8, 59. Основной процесс в ряду такого сорта реакций — слияние ядер водорода, происходит путём формирования в конечном итоге из четырёх протонов ядра гелия-4 (а-частицы) [c.66]

Источником энергии Солнца является горение водорода — цепь реакций, начинающаяся со слияния протонов, и приводящая в итоге к синтезу ядер средних масс О. Многие ядерные реакции, происходящие внутри Солнца, приводят к излучению нейтрино, которые уносят до 2% выделяющейся энергии. В табл. 10.3.1 приведены основные реакции, в которых рождаются солнечные нейтрино, и указаны параметры соответствующих нейтринных потоков [6]. Энергетические спектры этих нейтрино приведены на рис. 10.3.1. [c.14]

Первый вариант — термоядерный синтез. Он имеет значительно большее выделение энергии в единичном акте ядерной реакции, но пока его удаётся использовать практически только в термоядерных взрывах (если не принимать во внимание Солнце, которое является природным реактором термоядерного синтеза и энергия которого обеспечивает жизнь на Земле). Второй процесс — деление тяжёлых ядер — лежит в основе современной ядерной энергетики. С помощью ядерных реакторов деления урана сегодня вырабатывается около 17% всего мирового количества электроэнергии. [c.113]

В начале 50-х годов мир был напуган взрывом водородной бомбы. Это были первые неуправляемые термоядерные реакции, выпущенные на волю человеком. Кое-кто считал, что это прогресс на пути к контролируемому ядерному синтезу теперь, мол, требуется лишь обуздать Н-бомбу. Какая ошибка Ведь бомба остается бомбой. Цель ни в коем случае не оправдывает средства. С тех пор прошло уже более четверти века. Учитывая бурное развитие науки и техники, можно сегодня с полным правом спросить себя почему мы не продвинулись вперед с созданием искусственного Солнца на Земле Что нужно еще сделать, чтобы разрешить, наконец, великую проблему трансмутации — превращение водорода и его изотопов в гелий [c.215]

Солнце и звезды служат нам сияющим примером реальности контролируемого ядерного синтеза. Поэтому наука стремится соорудить эти неиссякаемые источники энергии на Земле. Решающий вклад для разрешения мировой энергетической проблемы мы видим сегодня в овладении контролируемой термоядерной реакцией. [c.222]

Второй путь выделения внутриатомной энергии осуществляется на Солнце за счет теплового эффекта этой реакции и поддерживается жизнь на земле. Простейшая из возможных и ныне осуществленных реакций этого типа, лежащая в основе действия водородной бомб ы,— это синтез ядра гелия из двух протонов и двух нейтронов. Энергетический эффект этой реакции во много раз больше энергетического эффекта реакций расщепления ядер тяжелых элементов, что ясно видно из графика рисунка 49. Разумеется, для синтеза названных частиц надо предварительно затратить громадную энергию на преодоление силы отталкивания между ними. Отсюда и название этих реакций термоядерные. После того как эти частицы сближены до расстояния — см, они соединяются за счет мощных ядерных сил сцепления с выделением еще более значительной энергии. [c.203]

Перспективность органического электросинтеза определяют и тем, что основным химическим реагентом в будущем, по-видимому, станет электрон. Электрон является первым полезным продуктом источников энергии будущего, таких, как ядерные реакции или энергия солнца. По сравнению с другими химическими реактивами электрон не загрязняет среду, так как не оставляет побочных продуктов. По сравнению с каталитическим синтезом электросинтез является более специфичным. Весьма вероятно [c.210]

Синтез гелия из водорода, как и все ядерные реакции, нуждается в энергии возбуждения (активации), но она исключительно мала, около 0,1 Мэв. В обычных химических реакциях источником энергии активации является тепловое движение (кинетическая энергия) молекул (см. стр. 277). Для возбуждения ядерных реакций обычно используют искусственно ускоренные частицы или частицы с большой энергией, излучаемые радиоактивными элементами. Можно осуществить ядерные реакции термическим путем. Для этого необходимы более высокие температуры, чем для химических реакций. Такими высокими температурами обладают некоторые звезды, на которых, следовательно, могут осуществляться термоядерные реакции. Теплота, выделенная при этих реакциях, поддерживает высокую температуру звезд. Температура внутри солнца порядка 10— 20 млн. градусов. Весьма вероятно, что это обусловлено синтезом ядра гелия из ядер водорода. [c.784]

Синтез ядер. Ядерные реакции, при которых легкие ядра сливаются друг с другом, образуя более тяжелые ядра, называются синтезом (слиянием) ядер. На рис. 24-5 видно, что в результате этих реакций также выделяется энергия. Реакции синтеза возникают внутри звезд, где температура настолько высока, что скорости ядэр достаточно велики для того, чтобы инициировать такие реакции. Следующая цепь реакций, как предполагается, даег наибольшую часть энергии, испускаемую солнцем [c.739]

Вполне возможно, что со временем ядерные явления станут частью нашей повседневной жизнн. Солнце, как и все звезды, излучает свет в результате происходящих на нем ядерных реакций. Раскрыв секрет расщепления атома и ядерного синтеза, ученые выпустили на волю мощнейшую из известных сил во Вселенной. Атомная энергия, высвобождаемая из нескольких граммов ядерного топлива, эквивалентна энергии, образующейся при сгорании многих тысяч литров бензина. Как же нам использовать эту энергию, как относиться к связанным с ней опасностям, таким, как ядерное оружие или ядерные отходы [c.299]

Волоро.ч и < ( , цц( Водород наиболее распространенный во Вселенной элемент . Солнце и звезды черпают свою энергию из реакции ядерного синтеза [c.373]

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]

Экзотермический процесс превращения водорода в гелий идет на Солнце чрезвычайно медленно, т. е. в литре, за 1 сек образуется ничтожное количество продукта ядерной реакции Споэтому Солнце не взрывается, и водорода на нем хватит еще на биллионы лет). В суммарном же выражении (на весь объем Солнца) синтез гелия происходит, однако, с большой скоростью, и в итоге получается потрясающий наше воображение суммарный тепловой эффект, который и определяет стационарное лучеиспускание солнечной энергии (подробнее об этом процессе будет сказано в одной из последующих лекций). [c.138]

Начальный момент синтеза элементов имеет, по-видимому, место в молодых, новообразовавшихся звездах, которые состоят в основном из водорода. При этом первичным процессом возникновения элементов является образование из гелия водорода в ходе так называемой протон-нротонной реакции (водородный цикл) при температуре около 10 °К, происходящей внутри (в ядре) звезды в результате ее сжатия. Последующее выгорание водорода в гелий в оболочке звезды происходит путем углеродно-азотного цикла. Для звезд так называемой главной последовательности, к числу которых относится и Солнце, превращение водорода в гелий является основным процессом ядерного синтеза, обеспечивающим их энергию и светимость. [c.15]

Обилий энергообмен земных организмов можно упрош енно представить как образование в фотосинтезе сложных молекул углеводов из СОг и ПгО с после-дуюш ей деградацией продуктов фотосинтеза в процессах дыхания. Именно этот энергообмен обеспечивает суш ествование и развитие как отдельных организмов — звеньев в круговороте энергии, так и в жизни на Земле в целом. С этой точки зрения, уменьшение энтропии живых систем в процессах их жизнедеятельности обусловлено в конечном итоге поглош ением квантов света фотосинтезируюш ими организмами, что, однако, с избытком компенсируется образованием положительной энтропии в ядерных реакциях на Солнце. Этот принцип относится и к отдельным организмам, для которых поступление извне питательных веш еств, несуш их приток отрицательной энтропии, всегда сопряжено с продуцированием положительной энтропии при их образовании в других участках внешней среды, так что суммарное изменение энтропии в системе организм - - внешняя среда всегда положительно. Точно так же уменьшение энтропии в части клетки, где идет биохимический синтез, происходит за счет избыточного увеличения энтропии в других частях организма или среды. [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология