ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы В мире далеких звезд из "Изотопы на службе человека " В последнее время для установления дат прошлого, кроме начинают применять изотоп гелия Ще, образующийся в атмосфере из радиоактивного трития под воздействием космических лучей. [c.243] Однако точное определение содержания легкого изотопа гелия встречает пока ряд трудностей, и поэтому этот метод требует усовершенствования. [c.243] Английский сатирик Джонатан Свифт в Путешествиях Гулливера вложил в уста одного из жителей фантастической страны лиллипутов такие слова Солнце ежедневно шлет нам свои лучи и не восполняет потерь никакой пищей. В конце концов оно полностью исчерпает себя,что приведет к гибели Земли и всех планет, получающих от него свет и тепло . [c.243] Тогда возникло предположение, что источником энергии Солнца является радиоактивность. Однако, как известно, радиоактивность ке зависит от температуры, а многочисленные наблюдения убедительно показывали, что энергия, излучаемая звездами, непосредственно связана с их температурой. [c.244] Температура внутри звезд достигает огромной величины, 15—30 млн. градусов. При такой температуре атомы лишены электронов, и они представляют собой ядра, движущиеся с огромными скоростями. Их соударения сопровождаются ядерными превращениями, среди которых для нас интересны лишь те, которые протекают с выделением энергии. Это происходит при термоядерных реакциях. [c.244] При низких температурах они протекают очень медленно, и лишь при температурах порядка 15—30 млн. градусов их скорость сильно возрастает. [c.244] При указанных температурах в ходе термоядерных реакций происходит выделение огромного количества энергии, которая в свою очередь поддерживает высокую температуру. В этих же условиях термоядерные реакции могут идти непрерывно миллионы и миллиарды лет. [c.244] С энергетической точки зрения вторую группу реакций можно не принимать во внимание, следовательно, для исследований остались лишь реакции с участием одних протонов. Было выяснено, что источником энергии могут быть лишь два цикла реакций протон-протонный цикл и углеродный цикл (табл. 8 и 9). [c.245] В ходе ядерных реакций выделяется огромная энергия, порядка 25 Мэе. Длительность цикла определяется самой медленной реакцией. Расчеты показывают, что каждый из протонов вступает в нее в среднем 1 раз за 40 ООО лет. Но, поскольку реакции происходят при громадных плотностях, порядка 100 г сш , количество протонов, участвующих в данный момент в превращениях, очень велико. Поэтому так велико и количество выделяемой энергии. [c.246] В рассматриваемом цикле участвуют ядра изотопа углерода которые, однако, не расходуются. Последнее обстоятельство весьма существенно, так как основным звездным веществом является водород, а содержание в звездах изотопа сравнительно невелико. [c.246] В результате второго цикла также происходит образование ядра зНе из четырех протонов. [c.246] Следовательно, и здесь происходит выделение энергии порядка 25 Мэе. Однако средняя продолжительность цикла составляет 10 лет, т. е. интенсивность выделения энергии значительно меньше. [c.246] Термоядерные реакции очень сильно зависят от температуры. Расчеты показьшают, что углеродный цикл свойствен главным образом достаточно горячим звездам, температура недр которых не ниже 20 млн. градусов. В звездах с меньшей температурой преобладает протон-протонный цикл. [c.246] Иногда случается, что вследствие каких-то побочных реакций начинается выделение значительно больших количеств энергии, чем обычно. Температура внутри звезды скачкообразно возрастает, термоядерные реакции начинают осуществляться с колоссальными скоростями, происходит взрыв. Такая звезда, разрываемая изнутри чрезмерно большим количеством выделенной энергии, резко уирпичиняется в объеме, яркость ее возрастает в 100, 1000, 10 ООО раз. На небе появляется так называемая новая звезда, часто перед этим настолько слабая, что о ее существовании вообще не было известно. [c.246] Каждые 300—400 лет на небе происходят еще более интересные явления, что-то вроде сверхвзрывов, в результате которых появляются сверхновые звезды. [c.247] Первая сверхновая звезда наблюдалась в 1054 г. в созвездии Тельца, о чем имеются упоминания в китайских, японских и арабских летописях. Сегодня на ее месте виднеется большая туманность, называемая Крабовидной (рис. 138). [c.247] Другая сверхновая звезда загорелась в 1572 г. в созвездии Кассиопеи. По яркости она превосходила планету Венеру и была видна на небе даже днем, исчезнув только по прошествии двух лет. [c.247] Логлощение энергии сопровождается резким падением давления внутри звезды, звезда гибнет, выбрасывая в пространство громадные массы раскаленного вещества. Реакция протекает настолько быстро, что весь гелий звезды может быть превращен в изотоп бериллия Ве в течение всего лишь одного дня. [c.248] Таким образом, в мире звезд решающую роль играют изотопы легких элементов. Издалека наблюдаем мы высвобождение таких количеств энергии, которые даже не в состоянии себе представить. [c.248] Вернуться к основной статье