продажа драгоценных и полудрагоценных камней
О драгоценных и полудрагоценных камнях
Дорогие друзья!
Всю зиму действует скидка - 20% на все камни!

Внимание: цены указаны без учета скидки. Сама скидка рассчитывается вручную, а акция актуальна до тех пор, пока вы видите баннер!

Не упустите возможность порадовать себя и близких приятными подарками!


Металлы и неметаллы: генезис элементов


«Вначале было слово!» - утверждает Библия. «И слово было – водород!» - шутливо добавляют ученые. Шутливо – потому что в начале начал находилось все-таки не вещество, а энергия, высвобожденная Большим Взрывом. Вскоре, через неуловимые мгновения после взрыва, энергия сгустилась в материю, но до образования атомов дело дошло не сразу.



Хотя тут мнения ученых разнятся... По мнению одних, понадобилось 380 тысяч лет остужения первозданного коктейля из элементарных частиц, чтоб появилась возможность образования самого простого химического элемента. По мнению других, квантовый «суп» булькал, быть может, и дольше трехсот восьмидесяти тысяч лет, однако синтез элементов начался в первые же минуты после Большого Взрыва.

Так или иначе, мир наполнился водородом!

Самый первый, самый главный


Видимо, Создателю так понравился его первенец, что даже сегодня, через тринадцать миллиардов восемьсот тридцать миллионов лет после образования Вселенной, водорода в ней – почти девять десятых от всех имеющихся атомов. Именно он до сих пор служит «сырьем» для конструирования всех остальных элементов.

Устройство атома водорода минималистично. Один протон (присоединение к протону одного или нескольких нейтронов порождает изотопы водорода), один электрон – вот и готова вполне устойчивая, жизнеспособная и плодотворная структура. Убавить нечего, а добавление всего одного электрона плюс некоторое усложнение атомного ядра приводит к появлению нового химического элемента – гелия.

Гелий и литий – младшие братья водорода


Появление на свет первых атомов водорода и первых атомов гелия разделялось крайне незначительным отрезком времени. Не менее четверти всего первоначально образованного водорода вскоре стало гелием – и это не теоретические данные, это сведения, полученные из практических наблюдений.

В сущности, водород и гелий – родные братья, первые дети Большого Взрыва. Но дети не единственные! Очень небольшое количество лития, примерно одна миллиардная процента от общего объема вещества, синтезировано одновременно с водородом и гелием.

Бериллий и бор – второе поколение элементов


Большая часть лития, а также бериллий и бор образовались в результате взаимодействия электромагнитного излучения с водородом и гелием.

Фактически космические лучи представляют собой поток высокоэнергетичных протонов (в основном). Космическое излучение начального периода – и есть тот самый квантовый «суп», из которого формировались атомы.

Энергетический потенциал первичных лучей был достаточным для обеспечения условий ядерного синтеза, но продуктивность процессов слияния атомов с тяжелыми частицами оказалась не особенно высокой. Несмотря на взаимодействие с космическим излучением, большая часть водорода по-прежнему оставалась водородом. И это хорошо, поскольку через полмиллиарда лет после Большого взрыва пришел наконец черед возжжения звезд – а звезды работают на водородном топливе.

Не останься к этому моменту свободного водорода – Вселенная и до сих пор представляла бы собой темный, пыльный, безжизненный мешок с материей...

Многочисленные, но неравноправные дети звезд


Каждая звезда представляет собой атомный реактор, в начальной фазе деятельности высвобождающий энергию из водорода. Сила тяжести (по современным представлением – искажение пространства в местах скопления барионов) в центре уплотненного газового облака сближает атомы водорода настолько мощно, что силы отталкивания между протонами становятся неэффективными.



Насильственное сближение атомных ядер – путь к их объединению. Слияние двух атомов водорода в один атом гелия происходит с выделением немалого количества электромагнитного излучения, в конечном итоге покидающего звезду как видимый нами свет, а также тепло, радиоволны, рентгеновские лучи.

Гелий, в свою очередь, столь же успешно присоединяет к себе группы элементарных частиц. Так образуются иные химические элементы – но далеко не все подряд. Звезды сравнительно небольших размеров отличаются сравнительно невысоким давлением в своем ядре, и потому в них образуются лишь «избранные» элементы: углерод, азот, кислород, неон и сера.

Звездам покрупнее под силу синтез и более тяжелых металлов. Ранее считалось, что массивные звезды способны производить элементы таблицы Менделеева (в частности, кислород и кремний) вплоть до железа – но не далее по списку. Синтез более тяжелых элементов связан со слишком большими энергозатратами и потому в звездах он невозможен, полагали ученые.

Однако сегодня, после открытия гигантов, масса которых более чем в 250 раз превосходит массу Солнца, установлено: внутри массивных звезд образуется некоторое количество элементов тяжелее железа, таких как стронций и свинец, – вплоть до таллия. Процесс этот небыстрый и связан с постепенным «утяжелением» железа нейтронами.

По современным представлениям, наиболее тяжелые элементы, в том числе е золото и платиноиды, могут синтезироваться и в сверхплотных ядрах нейтронных звезд. Но основное количество металлов рождается в космических катаклизмах – вспышках сверх- и гиперновых, слиянии нейтронных звезд, в разогнанных до скорости света джетах черных дыр.

Вспышка сверхновой – настоящий акт творения


Для того чтобы взорваться, звезда должна хорошенько постареть. Лишь выгорание водородного топлива способно нарушить баланс сил, формирующих звезду. Всякая сверхновая – это на самом деле сверхстарая...



Взрыв сверхновой разбрасывает материю, сосредоточенную внутри звезды. В пространство устремляются элементы, накопленные за время жизни светила. Одновременно с выбросом в горниле катаклизма идет ускоренный нуклеосинтез металлов от алюминия до плутония.

Вспышки сверхновых – не единственный источник тяжелых элементов. Перечень масштабных космических катастроф уже велик, но еще далеко не полон. Одно понятно: всякий раз, когда звезды меняют свои качественные характеристики, Вселенная пополняется элементарными «кирпичиками».

Концентрация тяжелых и сложных элементов во Вселенной постепенно нарастает, поскольку с течением времени одним и тем же атомам доводится не раз поучаствовать в звездных трансформациях. Есть обоснованное мнение, что большая часть земного вещества (из которого состоим и мы, люди) как минимум трижды побывала в топках звездных недр.

Так что неуемная тяга к творчеству, объясняют эзотерики, заложена в человека на атомарном уровне. С какой, иначе бы, стати физики взялись за производство элементов, в природе не встречающихся?

Человек – творец Вселенной?


Первые удачные опыты по синтезу химических элементов относятся к тридцатым годам прошлого века. С той поры человек немало преуспел в посягательстве на звание созидателя – но можем ли мы быть уверены в своем первенстве?

Конечно же, нет. Колоссальные энергии, требуемые для «конструирования» атомных ядер, с огромными сложностями продуцируются в лабораторных установках – и легко превосходятся естественными процессами. Мы пока что лишь пытаемся воспроизвести, смоделировать, повторить некоторые природные механизмы.

Почему же многие из созданных человеком элементов не отыскиваются во Вселенной даже в следовых количествах? Отчасти по причине малости наших теперешних исследовательских возможностей. Отчасти из-за кратковременности жизни неустойчивых элементов.

Но ведь никакого запрета на прогресс науки нет! И очень может быть, что через столетие-другое (пусть даже через тысячелетие-другое) мы научимся синтезировать не только «запрещенные» природой элементы, но и пойдем еще дальше...

Кстати говоря


В земных условиях все химические элементы делятся на металлы и неметаллы. Для космоса подобное деление условно. В окружающей нас природе – и даже недалеко от Земли – нетрудно найти объекты, в которых самые неметаллические элементы (водород и гелий) проявляют вполне себе металлические свойства.

Теоретики говорят, что внутренние слои газовых гигантов Солнечной системы представляют собой океан жидкой смеси металлических водорода и гелия. Жидкость эта по виду подобна ртути, но легче, темнее и не так сильно блестит.

Логически рассуждая, можно предположить, что и для самых металлических из земных металлов могут существовать условия, в которых эти элементы будут обладать свойствами неметаллов.




finesell.ru - драгоценные и полудрагоценные камни