Борис Саркисович Ишханов , Игорь Михайлович Капитонов , Инна Альбертовна Тутынь - Нуклеосинтез во Вселенной
Название: | Нуклеосинтез во Вселенной | |
Автор: | Борис Саркисович Ишханов , Игорь Михайлович Капитонов , Инна Альбертовна Тутынь | |
Жанр: | Физика, Справочники, Астрономия и Космос, Учебники и пособия: прочее, Учебники и пособия ВУЗов | |
Изадано в серии: | неизвестно | |
Издательство: | неизвестно | |
Год издания: | 2016 | |
ISBN: | неизвестно | |
Отзывы: | Комментировать | |
Рейтинг: | ||
Поделись книгой с друзьями! Помощь сайту: донат на оплату сервера |
Краткое содержание книги "Нуклеосинтез во Вселенной"
В предлагаемой читателю книге дан обзор современных представлений о нуклеосинтезе — образовании атомных ядер в естественных условиях. Рассмотрены все основные этапы развития Вселенной от момента Большого Взрыва до наших дней. Особое внимание уделено ядерным реакциям в звездах. Книга базируется на университетском курсе физики и общих представлениях о квантовой механике, физике атомного ядра и элементарных частиц. Может рассматриваться как введение в ядерную астрофизику. Содержит обширный фактический материал и может быть использована как справочник. Книга рассчитана на физиков самой разной квалификации — студентов, аспирантов, научных работников, а также неспециалистов, интересующихся нуклеосинтезом и процессами во Вселенной.
Читаем онлайн "Нуклеосинтез во Вселенной". [Страница - 3]
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (37) »
Масса компактной зоны больше массы образовавшейся протозвезды. Удаление лишней массы, прекращение аккреции вещества на поверхности происходит под действием “звездного ветра”, когда рассеивается “лишнее” вещество компактной зоны, не сконцентрированное в протозвезду. Обнажается объект, который можно наблюдать в оптическом диапазоне. Как и протозвезда, эта звезда имеет ту же светимость, однако механизм свечения звезды теперь - гравитационное сжатие, а не термоядерный синтез или аккреция вещества на поверхности протозвезды. Сжатие звездного вещества за счет гравитационных сил приводит к повышению температуры в центре звезды, что создает условия для начала ядерной реакции горения водорода (рис.1).
Когда температура в центре звезды повышается до 10-15 млн. K, кинетические энергии сталкивающихся ядер водорода оказываются достаточными для преодоления кулоновского отталкивания и начинаются ядерные реакции горения водорода. Ядерные реакции начинаются в ограниченной центральной части звезды. Начавшиеся термоядерные реакции сразу же останавливают дальнейшее сжатие звезды. Тепло, выделяющееся в процессе термоядерной реакции горения водорода, создает давление, которое противодействует гравитационному сжатию и не позволяет звезде коллапсировать. Происходит качественное изменение механизма выделения энергии в звезде. Если до начала ядерной реакции горения водорода нагревание звезды происходило за счет гравитационного сжатия, то теперь открывается другой механизм - энергия выделяется за счет ядерных реакций синтеза. Звезда приобретает стабильные размеры и светимость, которые для звезды с массой, близкой к солнечной, не меняются в течение миллиардов лет, пока происходит сгорание водорода. Это самая длительная стадия в звездной эволюции. Таким образом, начальный этап термоядерных реакций синтеза состоит в образовании ядер гелия из четырех ядер водорода. По мере того, как в центральной части звезды происходит горение водорода, его запасы там истощаются и происходит накопление гелия. В центре звезды формируется гелиевое ядро. Когда водород в центре звезды выгорел, энергия за счет термоядерной реакции горения водорода не выделяется и в действие вновь вступают силы гравитации. Гелиевое ядро начинает сжиматься. Сжимаясь, ядро звезды начинает нагреваться еще больше, температура в центре звезды продолжает расти. Кинетическая энергия сталкивающихся ядер гелия увеличивается и достигает величины, достаточной для преодоления сил кулоновского отталкивания.
Начинается следующий этап термоядерной реакции - горение гелия. В результате ядерных реакций горения гелия образуются ядра углерода. Затем начинаются реакции горения углерода, неона, кислорода. По мере горения элементов с большим Z температура и давление в центре звезды увеличиваются со все возрастающей скоростью, что в свою очередь увеличивает скорость ядерных реакций (рис.2).
Если для массивной звезды (масса звезды ~ 25 масс Солнца) реакция горения водорода продолжается несколько миллионов лет, то горение гелия происходит в десять раз быстрее. Процесс горения кислорода длится около 6 месяцев, а горение кремния происходит за сутки. Какие элементы могут образоваться в звездах в последовательной цепочке термоядерных реакций синтеза? Ответ очевиден. Ядерные реакции синтеза более тяжелых элементов могут продолжаться до тех пор, пока возможно выделение энергии. На завершающем этапе термоядерных реакций в процессе горения кремния образуются ядра в районе железа. Это конечный этап звездного термоядерного синтеза, так как ядра в районе железа имеют максимальную удельную энергию связи (рис.3). Ядерные реакции, происходящие в звездах в условиях термодинамического равновесия, существенно зависят от массы звезды. Происходит это потому, что масса звезды определяет величину гравитационных сил сжатия, что в конечном итоге определяет максимальную температуру, достижимую в центре звезды. В табл. 1 приведены результаты --">
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (37) »
Книги схожие с «Нуклеосинтез во Вселенной» по жанру, серии, автору или названию:
Маркус Чоун - Чудеса обычных вещей. Что обыденная жизнь рассказывает нам о большой Вселенной Жанр: Физика Год издания: 2012 Серия: ЛУЧ - Лучшее увлекательное чтение |
Леонард Сасскинд - Космический ландшафт. Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной Жанр: Физика Год издания: 2015 Серия: new science |