атомная энергия, энергия связи атомных ядер, мирное использование атомной энергии
Главная
Ядерные реакции
Ядерный синтез
Плазма
Атомная энергия
Реклама
Поиск по сайту:
Поиск
Атомная энергия на земле

Потенциальные барьеры для нейтронов

Ядерный синтез
Потенциальные барьеры для нейтроновНаконец третий процесс вообще не нуждается ни в быстрых частицах, ни в высоких температурах — это нейтронные реакции. Для нейтронов не существует потенциальных барьеров. Ядром захватываются любые из них, а медленные даже преимущественно. И при этом в зависимости от количества захваченных нейтронов может образоваться ядро любого химического элемента. Однако нейтроны получаются только в ядерных реакциях, которые опять-таки нуждаются в высоких температурах или ускорителях. Да и цепные процессы, где рождаются нужные нам нейтроны, идут только на тяжелых элементах, которые мы еще хотим получить из легких.

Проще всего, конечно, искать области, где имеются высокие температуры. Но мы уже знаем, что для образования даже таких легких элементов, как гелий, нужна температура порядка десятков миллионов градусов. А чем тяжелее ядра, тем больше их заряд и, следовательно, больше потенциальный барьер, препятствующий проникновению других ядер. Для образования ядра углерода нужна температура около 150 миллионов градусов. Если мы хотим получить в результате термоядерных реакций более тяжелые ядра, то придется смесь нагревать до сотен и тысяч миллиардов градусов!

Может быть, такая температура все же есть внутри звезд?

Измерить ее, правда, каким-либо прибором невозможно. Но косвенным путем определить порядок ее величины вполне допустимо. Как это сделать, станет понятным из следующего простейшего примера.

Возьмем резиновый шар, наполненный воздухом. Он находится в равновесном состоянии, так как давление внутри шара уравновешивается натяжением резины. Оказывается, таким нехитрым прибором можно измерять температуру. При нагревании газа давление внутри баллона увеличивается, резина растягивается, размер его растет. Когда давление газа скомпенсируется растяжением резины, каждой температуре будет соответствовать свое равновесное состояние, а каждому состоянию свой объем. Если бы мы точно знали упругие силы резины, то по изменению объема смогли бы измерять температуру газа и окружающей среды.

Примерно то же самое происходит внутри звезды. Мы знаем радиус и массу звезды, что дает нам представление о силе тяготения, которая уравновешивается давлением изнутри звезды. А если давление известно, то простым расчетом можно получить и температуру газа в звезде.

Правда, при этом мы должны сделать предположение, что звезда имеет однородное строение; то есть в центре звезды тот же состав, что и во всем остальном объеме.

Подобные расчеты были сделаны еще в сороковых годах нашего столетия, и для большинства звезд определена температура центральной части. Она оказалась в пределах от 10 до 20 миллионов градусов.

При этой температуре возможно образование только гелия из ядер водорода — протонов. А как же быть с другими элементами? Кажется, выхода нет, и в нашей сегодняшней вселенной нет условий для образования других элементов?
Но они все же существуют!

Первый сигнал из звездной химической лаборатории был получен при исследовании спектров некоторых звезд. Там нашли спектральные линии излучения химического элемента технеция, которого на Земле давно нет, так как он радиоактивен и быстро распадается. Его присутствие прямо указывает, что в этих звездах происходят ядерные реакции, приводящие к образованию тяжелых химических элементов. А когда ученые стали внимательнее изучать отдаленные звезды, то обнаружили, что они устроены по-разному и строение и свойства их определяются историческим развитием.
 
Читайте также:

  • Продолжение истории звезды
  • Фабрики химических элементов во вселенной
  • Распространение химических элементов в природе
  • Ядерный синтез во вселенной
  • Ядерное горение



  • При перепечати гиперссылка на источник обязательна
    тонометр . рвс 10000.