Термоядерный синтез легких элементов (до железа) сопровождается выделением энергии. А синтез тяжелых элементов идет с затратой (поглощением) энергии. Но возможен ли механизм, при котором синтез в небольших количествах тяжелых элементов шел бы за счет части энергии, которая выделяется при синтезе легких элементов? В химии и биологии такие сопряженные процессы хорошо известны.
тэги:
астрономия,
звезды,
синтез,
сопряженные процессы,
физика,
химические элементы
категория:
наука и техника
ответить
комментировать
в избранное
бонус
1 ответ:
старые выше
новые выше
по рейтингу
1
Грустный Роджер
[187K]
4 дня назад
Сомнительно…
В обычной звезде (речь, полагаю, именно об обычных звёздах, находящихся на главной последовательности диаграммы Герцшпрунга-Рассела) температура в центральной области звезды — там, где, собсно, и идёт нуклеосинтез, — не так уж высока. Десятки миллионов градусов. Ведь основа энергетики любой нормальной звезды — водородный цикл (протон-протонный, частично с углеродным катализом), а для него характерна вполне определённая установившася и, что важно, самоподдерживающаяся температура.
Но для слияния ядер, даже при подводе энергии снаружи, требуется их сблизить на сверхблизкое расстояние. На такое, чтоб короткодействующие силы, склеивающие адроны в ядро, превысили дальнодействующие силы электростатического отталкивания. Это требует колоссальной энергии. Даже для гелий-гелиевой реакци требуется температура порядка миллиарда градусов — что уж говорить о синтезе совсем тяжёлых элементов… Не спасёт даже хвост распределения Максвелла: вероятность существования частиц с энергией, в тысячу раз превышающей среднюю, по порядку величины сопоставима с exp(-1000). Во всей Вселенной, если считать её температуру равной температуре в горячем ядре звезды, не найдётся даже одной такой частицы…
в избранное
ссылка
отблагодарить
il63
[113K]
Впечатляюще. Но можно ли говорить о распределении Максвелла для частиц при условиях, которые имеются в звездах?
— 4 дня назад
Грустный Роджер
[187K]
А почему нет?
— 4 дня назад
il63
[113K]
Потому что распределение М.-Б. имеет четкий и острый максимум при низких температурах. С повышением температуры, даже до сотен °С максимум сильно расплывается. А при сотнях миллионов градусов вообще никакого максимума быть не должно (он есть только теоретически).
— 3 дня назад
Грустный Роджер
[187K]
Согласитесь, что плоским оно быть не может. Так что максимум всяко есть.
Плотность вещества в ядре звезды на много порядков ниже плотности ядер атомов. Стало быть, даже при такой "чудовищной" по земным меркам плотности — всего-то 150-200 г/см³ — с точки зрения ядер это всё равно достаточно разряжённое состояние, в котором частицы взаимодействуют только через упругие столкновения, и поэтому к нему вполне применима термодинамика идеального газа.
Ну а в формулу входит ОТНОШЕНИЕ энергии к температуре. Так что форма кривой одна и та же, если выбрать "правильный" масштаб по Т.
— 2 дня назад
il63
[113K]
Конечно, если сильно сжать ось Т… Интересно, а в кристаллической решетке (например, металла) существует распределение атомов по энергиям?
— 2 дня назад
комментировать