гипотеза
Людям во все времена хотелось понять, за счёт каких процессов горит Солнце. Были даже предположения, что Солнце излучает свет и тепло за счёт горения каменного угля, что нереально. Ситуация стала проясняться, когда была открыта ядерная энергия. Для простого понимания скажем, что ядерная энергия выделяется при преобразовании из одних атомов в другие. Минимальную энергию имеет железо и если любой элемент превратить в железо, то выделится энергия. Но реально такому превращению мешают силы отталкивания электрических зарядов ядер для лёгких элементов, а также ядерные силы для разрушения тяжелых элементов. Для некоторых элементов удалось получить энергию ядерных преобразований, для урана, осуществив реакцию цепного ядерного деления и для водорода, осуществив реакцию синтеза ядер.
На основании этих открытий Эрнест Резерфорд выдвинул гипотезу, что горение Солнца происходит за счёт энергий распада ядер урана, которой придерживался и Л. Д. Ландау. Позже Артур Эддингтон в 1920 г. выдвинул гипотезу, что Солнце горит за счёт реакции слияния ядер водорода.
Таким образом, в науке известны только две реакции, реально способные объяснить горение Солнца:
-реакция распада тяжелых ядер, например урана;
-реакция слияния лёгких ядер, например водорода.
Энергия распада ядра урана равна 200 Мэв,
Энергия реакции слияния ядер водорода 17.6 Мэв на ядро образовавшегося гелия.
Обе эти реакции реальны. Реакции деления тяжелых ядер реализованы в атомных бомбах и атомных электростанциях. Реакции слияния лёгких ядер реализованы в водородных бомбах.
Одновременно обе реакции не могут обеспечивать горения Солнца, поскольку исходное топливо для этих реакций разное. В одном случае в Солнце должно быть много урана, в другом Солнце должно состоять из водорода.
Не берусь рассматривать подробности всех споров в этом вопросе, но настоящее время «победила» гипотеза Артура Эддингтона и во всех учебниках, справочниках, энциклопедиях утверждается, что Солнце горит за счёт термоядерных реакций горения водорода, для чего пришлось сделать парадоксальное утверждение, что вся масса Солнца практически полностью состоит из водорода. Такое утверждение абсурдно, поскольку противоречит закону космогонии, по которому Солнце и планеты Солнечной системы образовались из одного облака пыли и газов и составы их должны быть близки. Все лавры, в том числе и нобелевскую премии(в 1967 году) получил через пол века после работ Артура Эддингтона сторонник термоядерной гипотезы американский астрофизик Ханс А́льбрехт Бе́те , написавший небольшую статью с описанием варианта возможной термоядерной реакции.
Позже эта неправильная гипотеза была раскручена в СМИ.
В настоящее время знания в области ядерной физики расширились в тысячи раз и заключения учёных прошлого как Эрнеста Резерфорда , так и Артура Эддингтона не могут считаться определяющими.
Пришло время рассмотреть вопрос природы горения Солнца на базе современных знаний.
Какие же аргументы есть в защиту или опровержение этих гипотез.
Сторонники термоядерных реакций в качестве аргумента своей гипотезы приводили результаты исследований, по которым в составе веществ на Солнце обнаружен водород и гелий, но не был в то время обнаружен урана.
В настоящее время уран обнаружен в составе Солнца. Что касается наличия водорода и гелия на поверхности Солнца, то эти элементы самые лёгкие, поэтому и стремятся в верхние слои атмосферы. Они обнаружены в атмосфере практически всех планет, в том числе и Земли. По этой причине наличие водорода и гелия в атмосфере Солнца нельзя считать аргументом, доказывающим прохождения в нём термоядерных реакций.
Существенным обстоятельством заставляющим отвергнуть гипотезу горения Солнца за счёт слияния атомов водорода является невозможность медленного прохождения термоядерных реакций. В случае термоядерной реакции Солнца из водорода оно взорвалось бы сразу во всём объёме, а не светилось в течение миллиардов лет.
Таким образом, у науки нет понятной концепции горения Солнца за счёт термоядерных реакций.
В то же время концепция горения Солнца за счёт цепных ядерных реакций распада урана полностью понятна, и не имеет ни каких противоречий, что подтверждается работой многочисленных атомных электростанций в разных странах на Земле.
Представим, что состав веществ Солнца близок к составу веществ Земли,
Надо вспомнить, что в своё время советскими учёными Кричевским и Большаковым был открыт фундаментальный закон, по которому все смеси газов в условиях высокого давления и температуры выше критической разделяются на слои с чёткими границами раздела [Кричевский, Большаков 1941] .
Гипотеза 1.
В соответствии с этим законом, а также учитывая закон Авогадро выдвинута гипотеза по которой весь объём Солнца состоит из слоёв элементов расположенных в порядке увеличения атомных масс к центру [Тимофеев 2009а, Тимофеев 2009б, Тимофеев 2021] . рис.1.
Таким образом, верхним слоем будет водород, глубже слои гелия, лития, бериллия, бора, углерода и далее до урана в центре Солнца. Вот этот уран в глубине Солнца и служит топливом для его горения.
Но другим препятствием для принятия гипотезы горения Солнца за счёт цепных реакций деления урана было то, что природный уран более чем на 99% состоит из изотопа уран 238. Этот изотоп урана не способен поддерживать цепные ядерные реакции, а изотопа урана 235 содержится в природном уране только 0,7%. Как уран обогащается, для обеспечения протекания реакции было непонятно.
Гипотеза 2
Для решения этого вопроса была выдвинута гипотеза обогащения урана 235, объясняющая, что по закону Кричевского - Болшакова происходит не только разделение на слои элементов, но происходит и разделение слоёв элементов на слои изотопов [Тимофеев 2009а, Тимофеев 2009б, Тимофеев 2021].
Процесс подобен образованию слоя сливок на поверхности молока. Но уран имеет особые свойства. Когда количество изотопа урана 235 достигает критической массы, а это примерно 50 кг, происходит цепная ядерная реакция, приводящая к взрыву с выделением большой энергией. Таким образом, на поверхности уранового слоя Солнца непрерывно происходит образование множества скоплений урана 235 с множественными ядерными взрывами, за счёт которых и происходит горение Солнца рис.2. Раскалённые облака продуктов ядерных реакций поднимаются к поверхности Солнца, образуют фотосферу и излучают свет в космическое пространство. Светящаяся и постоянно обновляющаяся от новых взрывов фотосфера хорошо видна в телескоп при наблюдении Солнца.
Кроме взрывов закритических масс урана горение Солнца может поддерживаться аналогичными взрывами закритических масс плутония 239, калифорния 252 и ряда других тяжелых элементов.
Горение звёзд за счёт цепных реакций распада урана не имеет противоречий и полностью объясняет процесс, происходящий на Солнце.
Необходимо констатировать, что гипотеза горения Солнца за счёт термоядерных реакций горения водорода опровергнута. Во всех учебниках, энциклопедиях и справочниках необходимо объяснять процесс горения Солнца цепными ядерными реакциями деления урана. Также нужно перестать печатать дезинформацию о том, что Солнце и все подобные звёзды состоят из водорода, а принять как факт состав Солнца и звёзд состоят из всех элементов таблицы Д.И. Менделеева.
Подробней в книге «Природа космических тел Солнечной системы».
Литература
Кричевский И.Р. Большаков П.Е. Журнал физической химии 15, , 1941. 184 с.
Тимофеев Д.Н. Модель ядра планеты Земля и процессы, происходящие в нем. Пузыревские чтения. 2009г. Сейсмические исследования земной коры. ИНГГ СО РАН Новосибирск 2009б. С.287-290.
Тимофеев Д.Н. Структура Земли и генерация углеводородов в свете законов ядерной физики, химии и химической термодинамики. Первые Кудрявцевские Чтения. Центральная Геофизическая Экспедиция Москва 2012. http://www.youtube.com/watch?v=hSkgMjXdNdg&feature=plcp
Тимофеев Д.Н. Природа космических тел Солнечной системы. 2 издание «Ридеро» 2021
https://ridero.ru/books/priroda_kosmicheskikh_tel_solnechnoi_sistemy/