С тех пор как более ста лет назад было выдвинуто предположение по которому Земля имеет твёрдую мантию и жидкое железное ядро с температурой в 5000°С учёные обнаружили ряд явлений делающих эту концепцию спорной. Это следующие реальные или предполагаемые явления:
- расширение планеты (О. Хильбенгерг начало 20 века);
- изменения положения магнитных полюсов Земли (Велихов Е.П. 2007);
- инверсия магнитного поля;
- извержения вулканов и землетрясения.
По предположениям академика Евге́ния Па́вловича Ве́лихова на поверхности внутреннего ядра Земли в зоне F происходят процессы вызывающие определённые возмущения и являющиеся причиной блуждания магнитных полюсов Земли. Объяснить такие явления на основе концепции железного ядра Земли и мантии из оливинов невозможно.
Откуда же берётся энергия для этих процессов?
На этот вопрос отвечает концепция, по которой ядро Земли состоит из ряда слоёв элементов в состоянии газа. По этой концепции ядро Земли сепарировано по слоям элементов в раскалённом газообразном состоянии. Элементы, имеющие больше плотность, образовали слои на большей глубине. Сепарация на слои происходит не только по элементам, но и по их изотопам. Для всех элементов кроме урана такое разделение по изотопам ни к каким последствиям не приводит. Уран элемент необычный. У его изотопа U235 при накоплении в несколько десятков килограмм начинается цепная ядерная реакция с выделением большого количества энергии, а при некоторых условиях происходят атомные взрывы. Накопление урана 235 происходит в верхней части слоя урана 238 под слоем протактиния. рис. 1
Уран 235 может собираться взвешенными каплями, которые постепенно сливаются в более крупные, пока не произойдёт взрыв собравшейся массы от начала цепной ядерной реакции. Рис.2
Известно, что природный уран состоит из трёх изотопов U238 99.2739%, U235 0.7204%, U233 0.0057%. Более лёгкие изотопы U235 и U233 в результате сепарации всплывают в среде изотопа урана U238 .
Между слоем протактиния внешнего ядра и урановым субъядром находится переходная зона (слой F) урана U238 которая в результате сепарации постоянно насыщается изотопами урана U235 и урана U233. При достижении на каком-либо участке высоких концентраций урана U235, U233 начинается цепная ядерная реакция подобная той которая происходит в атомных реакторах электростанций, с выделением значительных количеств тепловой энергии. В некоторых случаях происходят местные тепловые взрывы. Тепловые взрывы порождают турбулентности, которые приводят к перемешиванию изотопов и естественным образом регулируют скорость цепной реакции. Автоматическое регулирование процесса ядерного тепловыделения также происходит за счет образования осколков деления, поглощающих нейтроны. Мощность всего процесса не слишком велика, поскольку ограничивается небольшой скоростью сепарации урана U235 и урана U233 из-за сравнительно невысокой гравитации в ядре Земли.
Происходит и возобновление ядерного топлива. Уран U238 и торий Th232 захватывают образующиеся при ядерном делении нейтроны и трансформируются в плутоний Pu239 и уран U233, которые являются топливом для цепных реакций ядерного деления. В ходе ядерных реакций, в условиях нейтронной радиации образуются элементы, которые из-за малого периода полураспада отсутствуют в коре Земли протактиний, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий… Плутоний, как более тяжелый элемент погружается в среде урана и скапливается между слоями нептуния и америция, образуя там ещё один слой цепных ядерных реакций. Дополнительный слой цепных ядерных реакций образует калифорний.
В ряде случаев одноимённые изотопы не просто повышают свою концентрацию в результате сепарации во вмещающем изотопе, а образуют скопления (капли) с содержанием 100% своего вещества. Слияние таких капель резко увеличивает их массу выше сверхкритической, что приводит к мощным взрывам, приводящим к магнитным бурям на поверхности Земли. Ударные волны от таких взрывов отсутствуют из-за высоких давлений и значительных масс окружающего вещества, но вспышки и возмущение магнитного поля могут быть значительны. Вместе с этим такие взрывы могут приводить к существенному возмущению на поверхности уранового слоя F, что повлечёт за собой слияние других капель способных на реакции цепного деления и взрывные процессы превратятся в достаточно длительный шторм.
В результате радиоактивного распада урана и плутония в ядре образуются радиоактивные осколки деления от цинка до самария. Осколки более легкие, и как правило всплывают в свои слои ядра Земли. Осколки перегружены нейтронами, постепенно в ходе ядерных реакций трансформируются в другие элементы. Нейтроны, образовавшиеся в ядерных реакциях, но не захваченные другими ядрами, из-за малого периода полураспада превращаются в протоны и электроны, а те при замедлении превращаются в стабильные атомы водорода, которые поднимаются к мантии. Легкие элементы, образующиеся в ядерных реакциях – водород и гелий – выходят на поверхность Земли. В отличие от гелия водород химически активен, и выходит на поверхность в виде наиболее стабильных в условиях коры Земли соединений: углеводородов, сероводорода, воды.
Концепция по которой ядро Земли состоит из ряда слоёв элементов в состоянии газа объясняет гипотезу расширение планеты (О. Хильбенгерг) расширением газов ядра при нагревании от ядерных реакций, объясняет блуждание магнитных полюсов Земли (Велихов Е.П. 2007)
В ядре Земли менее мощные выделения энергии, чем на космических телах с более сильной гравитацией, где скорость сепарации выше, например, на больших планетах, а также на Солнце.