БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ТЕ)

Тут можно читать онлайн БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - бесплатно полную версию книги (целиком) без сокращений. Жанр: Энциклопедии. Здесь Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн без регистрации и SMS на сайте лучшей интернет библиотеки ЛибКинг или прочесть краткое содержание (суть), предисловие и аннотацию. Так же сможете купить и скачать торрент в электронном формате fb2, найти и слушать аудиокнигу на русском языке или узнать сколько частей в серии и всего страниц в публикации. Читателям доступно смотреть обложку, картинки, описание и отзывы (комментарии) о произведении.
  • Название:
    Большая Советская Энциклопедия (ТЕ)
  • Автор:
  • Жанр:
  • Издательство:
    неизвестно
  • Год:
    неизвестен
  • ISBN:
    нет данных
  • Рейтинг:
    4.44/5. Голосов: 91
  • Избранное:
    Добавить в избранное
  • Отзывы:
  • Ваша оценка:
    • 80
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5

БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) краткое содержание

Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - описание и краткое содержание, автор БСЭ БСЭ, читайте бесплатно онлайн на сайте электронной библиотеки LibKing.Ru

Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)

Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) - читать книгу онлайн бесплатно, автор БСЭ БСЭ
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

Т. р. во Вселеннойиграют двоякую роль — как основной источник энергии звёзд и как механизм нуклеогенеза. Для нормальных гомогенных звезд, в том числе Солнца, главным процессом экзоэнергетического ядерного синтеза является сгорание Н в Не, точнее, превращение 4 протонов в ядро 4He и 2 позитрона. Этот результат можно получить двумя путями (Х. Бете и др., 1938—39): 1) в протон — протонной (рр) цепочке, или водородном цикле; 2) в углеродно-азотном (CN), или углеродном, цикле (таблицы 2 и 3).

Первые 3 реакции входят в полный цикл дважды. Времена реакций рассчитаны для условий в центре Солнца: Т = 13 млн К (по другим данным — 16 млн К), плотность Н — 100 г /см 3 . В скобках указана часть энерговыделения, безвозвратно уходящая с n.

В CN-цикле ядро 12С играет роль катализатора. Для Солнца и менее ярких звёзд в полном энерговыделении преобладает рр-цикл, а для более ярких звёзд — CN-цикл.

Табл. 2. — Водородный цикл

Реакция Энерговыделение, Мэв Среднее время реакции
р + р ® D+e ++ v е ++ е –®2g p + D ® 3He + g 3Не + 3Не ® 4Не+2р 2×0,164 + (2×0,257) 2×1,02 2×5,49 12,85 1,4×10 10 лет 5,7 сек 10 6лет
Итого 4p ® 4He + 2e + 26,21 + (0,514)

Водородный цикл разветвляется на 3 варианта. При достаточно больших концентрациях 4He и T > (10 ¸ 15) млн К, в полном энерговыделении начинает преобладать др. ветвь рр-цикла, отличающаяся от приведённой в таблице 2 заменой реакции 3He + 3He на цепочку:

3He + 4He ® 7Be + g, 7Be + e – ® 7Li + g,

p + 7Li ® 2 4He,

а при ещё более высоких Т — третья ветвь:

3He + 4He ® 7Be + g, р + 7Ве ® 8В + g,

8B ® 8Be + e ++ n, 8Be ® 2 4He.

Для звёзд-гигантов с плотными выгоревшими (по содержанию Н) ядрами существенны гелиевый и неоновый циклы Т. р.; они протекают при значительно более высоких температурах и плотностях, чем рр- и CN-циклы. Основной реакцией гелиевого цикла, идущей, начиная с T » 200 млн К, является так называемый процесс Солпитера: 3 4He ® 12C + g 1+ g 2+ 7,3 Мэв (процесс не строго тройной, а двухступенчатый, идущий через промежуточное ядро 8Be). Далее могут следовать реакции 12C + 4Не ® 16O + g, 16O + 4He ® 20Ne + g ; в этом состоит один из механизмов нуклеогенеза. Возможность процесса Солпитера, а тем самым и нуклеогенеза большинства элементов (предпосылка возникновения всех форм жизни!) связана с таким случайным обстоятельством, как большая «острота» резонанса в ядерной реакции 3 4Не ® 12С, обеспечиваемая наличием подходящего дискретного уровня энергии у ядра 8Be.

Если продукты реакций гелиевого цикла вступят в контакт с Н, то осуществляется неоновый (Ne—Na) цикл, в котором ядро 20Ne играет роль катализатора для процесса сгорания Н в Не. Последовательность реакций здесь вполне аналогична CN-циклу (табл. 3), только ядра 12C, 13N, 13C, 14N, 15O, 15N заменяются соответственно ядрами 20Ne, 21Na, 21Ne, 22Na, 23Na, 23Mg.

Табл. 3. — Углеродный цикл

Реакция Энерговыделение, Мэв Среднее время реакции
р + 12С ® 13N + g 1,95 1,3×10 7 лет
13N ® 13С + е ++ v 1,50(0,72) 7,0 мин
р + 13С ® 14N + g 7,54 2,7×10 6 лет
р + 14N ® 15O + g 7,35 3,3×10 8 лет
15O ® 15N + e ++v 1,73 + (0,98) 82 сек
р + 15N ® 12С + 4Не 4,96 1,1×10 5лет
Итого 4р ® 4Не + 2е + 25,03 + (1,70)

Мощность этого цикла как источника энергии невелика. Однако он, по-видимому, имеет большое значение для нуклеогенеза, так как одно из промежуточных ядер цикла ( 21Ne) может служить источником нейтронов: 21Ne + 4He ® 24Mg + n (аналогичную роль может играть и ядро С, участвующее в CN-цикле). Последующий «цепной» захват нейтронов, чередующийся с процессами b --распада, является механизмом синтеза всё более тяжёлых ядер.

Средняя интенсивность энерговыделения e в типичных звёздных Т. р. по земным масштабам ничтожна. Так, для Солнца (в среднем на 1 г солнечной массы) Большая Советская Энциклопедия ТЕ - изображение 434. Это гораздо меньше, например, скорости энерговыделения в живом организме в процессе обмена веществ. Однако вследствие огромной массы Солнца (2×10 33 г ) полная излучаемая им мощность (4×10 26 вт ) чрезвычайно велика (она соответствует ежесекундному уменьшению массы Солнца на ~ 4 млн. т ) и даже ничтожной её доли достаточно, чтобы оказывать решающее влияние на энергетический баланс земной поверхности, жизни и т. д.

Из-за колоссальных размеров и масс Солнца и звёзд в них идеально решается проблема удержания (в данном случае — гравитационного) и термоизоляции плазмы: Т. р. протекают в горячем ядре звезды, а теплоотдача происходит с удалённой и гораздо более холодной поверхности. Только поэтому звёзды могут эффективно генерировать энергию в таких медленных процессах, как рр- и CN-циклы (табл. 2 и 3). В земных условиях эти процессы практически неосуществимы; например, фундаментальная реакция р + p ® D + е ++ n непосредственно вообще не наблюдалась.

Т. р. в земных условиях.На Земле имеет смысл использовать лишь наиболее эффективные из Т. р., связанные с участием изотопов водорода D и Т. Подобные Т. р. в сравнительно крупных масштабах осуществлены пока только в испытательных взрывах термоядерных, или водородных бомб (см. Ядерное оружие ) . Энергия, высвобождающаяся при взрыве такой бомбы (10 23— 10 24 эрг ) , превышает недельную выработку электроэнергии на всём земном шаре и сравнима с энергией землетрясений и ураганов. Вероятная схема реакций в термоядерной бомбе включает Т. р. 12, 7, 4 и 5 (табл. 1). В связи с термоядерными взрывами обсуждались и др. Т. р., например 16,14, 3.

Путём использования Т. р. в мирных целях может явиться управляемый термоядерный синтез (УТС), с которым связывают надежды на решение энергетических проблем человечества, поскольку дейтерий, содержащийся в воде океанов, представляет собой практически неисчерпаемый источник дешёвого горючего для управляемых Т. р. Наибольший прогресс в исследованиях по УТС достигнут в рамках советской программы «Токамак». Аналогичные программы к середине 70-х гг. 20 в. стали энергично развиваться и в ряде др. стран. Для УТС наиболее важны Т. р. 7,5 и 4 [а также 12 для регенерации дорогостоящего Т]. Независимо от энергетических целей термоядерный реактор может быть использован в качестве мощного источника быстрых нейтронов. Однако значительное внимание привлекли к себе и «чистые» Т. р., не дающие нейтронов, например 10, 20 (табл. 1).

Лит.: Арцимович Л. А., Управляемые термоядерные реакции, 2 изд., М., 1963; Франк-Каменецкий Д. А., Физические процессы внутри звезд, М., 1959; Термоядерные реакции, в кн.: Проблемы современной физики, М., 1954, в. 1; Fowler W. A., Caughlan G. R., Zimmerman В. A., «Annual Review of Astronomy and Astrophysics», 1967, v. 5, p. 525.

В. И. Коган.

Термоядерный ракетный двигатель

Читать дальше
Тёмная тема
Сбросить

Интервал:

Закладка:

Сделать

БСЭ БСЭ читать все книги автора по порядку

БСЭ БСЭ - все книги автора в одном месте читать по порядку полные версии на сайте онлайн библиотеки LibKing.




Большая Советская Энциклопедия (ТЕ) отзывы


Отзывы читателей о книге Большая Советская Энциклопедия (ТЕ), автор: БСЭ БСЭ. Читайте комментарии и мнения людей о произведении.


Понравилась книга? Поделитесь впечатлениями - оставьте Ваш отзыв или расскажите друзьям

Напишите свой комментарий
x