Текст из книги: "Моя Физика". Автор: Валерий Лаптев
В современной физике в ответ на вопрос: «откуда у нас такое большое разнообразие элементов?», начинают рассказ с Большого взрыва, потом переходят на синтез элементов в звёздах, и заканчивают рассказ, взрывами сверхновых. И всё потому, что в современной физике принята концепция укрупнения атомных ядер в ядерных реакциях.
Элементы, рождённые в Большом взрыве
Большой взрыв принёс нам не так много элементов.
В результате взрыва образовались:
Водород (в основном в виде протия — ядра без нейтрона).
Гелий-4 — главным продукт Большого взрыва. Он очень стабилен и имеет высокую энергию связи на нуклон.
Дейтерий (изотоп водорода).
Гелий-3.
И совсем немного элемента: Литий-7.
Считается, что какое-то время во Вселенной существовали только эти элементы. Такая ситуация продолжалась до тех пор, пока материя не сконденсировалась в звёзды, внутри которых, при больших давлениях и температурах начался ядерный синтез.
Элементы, рождённые ядерным синтезом внутри звёзд
Еще когда учился в школе и изучал физику, юную фантазию будоражила информация, что мы появились благодаря взрывам звёзд, ведь атомы из которых мы состоим, как говорили нам на уроке, это продукт ядерного синтеза внутри звёзд. А попасть на планеты эти атомы могли только после взрыва звезды и разлета атомов по космическому пространству. И возможно даже не одного взрыва, а даже нескольких! И мы «звёздные» по составу дети, этому, конечно, верили.
Так какие же элементы рождены в звёздах?
Интернет:
В недрах звёзд при высоких температурах протоны (ядра водорода) сливаются, образуя гелий. В звёздах с массой примерно до солнечной доминирует протон-протонный цикл, а в более массивных звёздах главную роль играет углеродно-азотный (CNO) цикл.
Когда водород в ядре истощается, звезда уходит с главной последовательности. В ядре, состоящем в основном из гелия, запускается следующая реакция — тройной альфа-процесс. Три ядра гелия (альфа-частицы) сливаются, образуя ядро углерода. Дальше цепочка продолжается: при горении углерода образуются неон и кислород, затем — магний, кремний и так далее. В итоге в недрах звёзд последовательно синтезируются элементы вплоть до железа (Fe) и никеля (Ni). Дело в том, что у ядер в районе железа максимальная удельная энергия связи — дальше синтез уже не выделяет энергию, а поглощает её.
То есть в звёздах получаются лёгкие и средние элементы вплоть до железа и никеля. Но это внутри звезды! А из звезды, эти элементы, нужно ещё как-то достать.
Элементы, рождённые взрывом звёзд
Здесь немного сложнее. В зависимости от размера звезды, и, следовательно, условий, внутри звезды могли рождаться разные элементы и в разной концентрации. А главное, что при взрыве звезды синтезировались элементы, которых в звёздах никогда не было.
Чтобы не перечислять все элементы, ниже представлена таблица элементов, на которой показано примерный процент рождения элементов в том или ином процессе.
Из таблицы видно, что много элементов родилось исключительно в взрыве массивных звёзд. Разнообразием элементов обладают взрывы звёзд малой массы. Рождение большинства тяжелых элементов приписывают слиянию нейтронных звёзд, тоже своеобразный взрывной процесс. Процентную часть некоторых элементов привнесли в нашу Вселенную взрывы белых карликов.
Элементы, рождённые космическим излучением
В таблице есть исключительные элементы, образование которых приписывают космическому излучению, это четвёртый и пятый элемент таблицы - Бериллий и Бор.
Как простое вещество Бериллий — хрупкий относительно твёрдый металл светло-серого цвета с характерным металлическим блеском. Токсичен.
Как простое вещество Бор — бесцветный, серый или красный кристаллический, либо тёмный аморфный полуметалл.
Все изотопы Бериллия и Бора возникли в межзвёздном газе в результате расщепления тяжёлых ядер космическими лучами или при взрывах сверхновых. Зафиксировано, что в атмосфере Земли радиоактивный Бериллий (10) непрерывно образуется в результате расщепления ядер Кислорода космическими лучами.
Элементы, рождённые человеком
Заканчивается таблица элементами, которые смог синтезировать человек путем слияния ядер. Для синтеза сверхтяжёлых элементов используются «холодные» и «горячие» реакции взаимодействия пучков с мишенями. Холодные - средние по массе пучки, но тяжёлые мишени (Pb208, Bi209). Горячие – наоборот, тяжёлые актиноидные пучки (U238, Pu244, Cf 249), лёгкие мишени.
Примечание: Актиноиды - семейство, состоящее из 15 радиоактивных химических элементов III группы 7-го периода периодической системы с атомными номерами 89—103.
В «холодных» реакциях образуется ядро с небольшим избытком энергии, что снижает вероятность испарения более одного–двух нейтронов. Эти реакции позволяют синтезировать элементы до Z = 113–114 с высокой чистотой, но с низкой выходной вероятностью.
В «горячих» реакции формируется ядро с большим избытком энергии, что приводит к испарению 3–5 нейтронов, но позволяет достичь более высоких Z, включая элементы Z = 115–118.
Но все синтетические элементы короткоживущие, и, конечно, хороший запас этих элементов собрать не получится.
Всё, что говорилось выше, это современная физика, и современное представление о процессе рождения элементов.
Посмотрим какие проблемы есть у современной теории рождения элементов?
Первая ядерная реакция протон-протонного цикла
Современная концепция укрупнения атомных ядер путём ядерных реакций подразумевает, что раз в атомах есть нейтроны, которые являются некими подпорками в составе ядер, для компенсации нарастающего заряда ядра, в то они, нейтроны, спокойно получаются, в тех же, ядерных реакциях.
Увы это не так.
У современной науки есть проблема, первая ядерная реакция протон-протонного цикла:
¹H + ¹H -> ²H + e+ + Ve + 0,42 МэВ,
в земных, в лабораторных условиях, никто и никогда не наблюдал!
Реакцию не удалось произвести даже на ускорителях со встречными пучками протонов! А энергии столкновения на современных ускорителях просто огромны. Так на Большом адронном коллайдере (БАК) энергия столкновения пучков доходит до 13 ТэВ.
Получается, что реакцию, в которой участвуют два протона (¹H) которые по идее, должны слиться в звезде, в дейтрон (²H), (дейтрон (дейтон) - ядро изотопа водорода - дейтерия - с массовым числом A=2, то есть получить частицу, состоящую из 1 протона и 1 нейтрона, из двух протонов не удаётся. А если подумать более серьёзно, то у современной науки не получается получить из протона нейтрон.
Поэтому эту реакцию, современные учёные засовывают внутрь звёзд, типа там условия подходящие.
Отмена только этой реакции может поставить крест на синтезе ядер в звезде. Но предположение, что из протона нельзя создать нейтрон, ставит сразу пять крестиков на реакциях протон-протонного цикла.
Радиоактивные элементы на Земле
Ещё проблема современной теории рождения элементов. Наличие радиоактивных элементов в таком количестве, которое есть на Земле трудно подтвердить взрывом нейтронной звезды или слиянием нейтронных звёзд.
Здесь несоответствие временных рамок. Рядом с солнечной системой, в ближайшее время, взрыва нейтронной звезды, вроде, не было. Но солнечная система существует давно, и за 4,5 миллиарда лет она могла спокойно влететь в туманность с остатками некой нейтронной звезды, в облако с радиоактивными элементами. И тут в противоречие вступает период полураспада радиоактивных элементов. За долгое время почти все радиоактивные элементы должны на Земле исчезнуть. Так период полураспада самого стойкого из изотопов урана, урана-238 - 4,498·10⁹ лет.
Приведу ещё данные. Урана на Земле в тысячу (1000!!!) раз больше, чем золота! И в 30 раз больше, чем серебра.
То есть, попасть на Землю, в ближайшее аремя, такое количество радиоактивных элементов просто не могло.
Новая Нейтронная теория и рождение элементов
Новая Нейтронная теория основана на предположении, что внутри гравитационных тел находятся нейтронные звёзды, которые и создают гравитацию. Но помимо создания гравитации нейтронные звёзды засасывают и уплотняют эфир, и создают из эфира нейтроны. От этого нейтронные звёзды растут как в размере, так и в силе своей гравитации.
Звёзд в галактиках много. Во вселенной галактик много. И реально во Вселенной идет постоянная генерация нейтронов и нейтронного вещества. Этим ростом нейтронных звёзд и постоянной генерацией нейтронов обуславливается и рост нашей Земли в объёме, и разбегание континентов по её поверхности.
В этом мире нейтронов и нейтронного вещества, вся остальная материя, все элементы от лёгких до тяжёлых, все твёрдые и газообразные поверхности планет, все оболочки звёзд, все камушки и вода на Земле, всё-всё-всё что нас окружает - это исключительно «пепел» нейтронного вещества.
Больше всего во Вселенной водорода, и это закономерно. Достигнув предела массы нейтронного вещества, нейтронная звезда уже не может расти и увеличивать свой нейтронный объём, она начинает генерировать водород. Самые большие объёмы водорода находятся, либо в межзвёздном пространстве, там водород остался со времени рождения Вселенной, либо в центрах галактик, там водород генерируется огромным количеством запредельных по массе звёзд, и служит хорошей добавкой роста к оболочкам звёзд и планет.
«Пепел» нейтронного вещества, элементы тяжелее водорода, от лёгких до тяжелых, и условно стабильных, конечно, образуются в результате гибели или частичного разрушения нейтронных звёзд. И, конечно, расщеплением ядер космическими лучами, как Бериллий и Бор. В новой Нейтронной теории тоже можно создать элементы слиянием, но это штучное производство, несопоставимое с объёмом разрушения нейтронного вещества с образование привычных нам элементов. В принципе, при распаде сплошного нейтронного вещества может получится любой тяжелый элемент, и даже супер сверхтяжёлый, Z = 130 и далее, но раз не существует «острова стабильности» тяжёлых элементов, эти элементы быстро разваливаются на более мелкие части, и их не регистрируют. Небольшой вывод в Нейтронной теории: «острова стабильности» нет!
Примечание: «Остров стабильности» - это гипотетическая область в таблице сверхтяжёлых элементов, где ядра атомов вдруг становятся заметно устойчивее, чем соседние. То есть там, где по всем расчётам они должны быстро распадаться, теория допускает участок, где они могут «жить» дольше — минуты, часы или даже годы.
Судя по фотографиям космоса, особенно той части, которая ближе к Млечному пути, «смерть» и частичное разрушение нейтронных звёзд не редкость. Плотные туманности тому подтверждение. На некоторых фотографиях хорошо отслеживается как поток звёзд, его движение, переходит во взрывы сверхновых, с образованием протяжных газовых структур, приобретающих внушительные размеры. Однажды попав в такое газовую туманность Солнце и солнечная система смогли набрать кучу «пепла», оставшегося после взрыва сверхновой.
А для существования радиоактивных элементов не обязательно близкого взрыва нейтронной звезды или слияния двух нейтронных звёзд. Достаточно взрыва планеты, вернее её нейтронной звезды. И в истории солнечной системы такой взрыв был. Это взрыв планеты Фаэтон, который «нашпиговал» нашу Землю разными радиоактивными элементами, и которые не успели полностью исчезнуть из-за своего полураспада.
В плане строения элементов очень интересен Гелий.
Гелий, - альфа-частица, универсальный единичный кирпичик из четырёх нуклонов, понимание структуры которого позволит понять строение ядер элементов. Позволит понять, как происходит соединение большого объёма частиц в единое целое, и как при достижении определенного объёма, это целое, становится неустойчивым.
Элементы кратные четырём нуклонам, кратные альфа-частице:
Гелий‑4 (4 He): 4 нуклона (A=4).
Углерод‑12 (12 C): 12 нуклонов (A=12, то есть 3×4).
Кислород‑16 (16 O): 16 нуклонов (A=16, то есть 4×4).
Вывод статьи
Помимо того, что окружающая нас материя – это «пепел» нейтронного вещества. Дальнейшее развитие новой Нейтронной теории, - эфирной теории по своей сути, будет строится исключительно на том факте, что основным элементом является нейтрон. А уже потом протон и электрон, как части распада нейтрона.
Текст из книги: "Моя Физика". Автор: Валерий Лаптев
Уважаемый читатель! Очень извиняюсь, если смысл статьи Вам не понятен, или даже показался полным бредом.
Невозможно полностью пересказать откуда берутся те или иные суждения, для этого нужно пересказать целую книгу, или две.
Для меня же, каждая статья это продолжение одной общей темы.
Поэтому предлагаю начать читать с самого начала. С теории расширения Земли. Приятного погружения в мой Нейтронный мир. Новых мыслей и открытий.
Начало книги "Моя Земля":
#новая Нейтронная теория
#Моя Физика
#Эфир