Ատոմների վիճակը երկրակեղևի պինդ նյութում։ Քիմիական տարրերի ատոմների առաջացման ձևերը երկրակեղևում Ինչու՞ ըստ երկրի ընդերքի ատոմների քանակի.

Ներկայումս հայտնի է 88 բնական տարր, որոնցից երեք քառորդը մետաղներ են։ Շա՞տ է, թե՞ քիչ։

Դժվար է միանշանակ պատասխան տալ, և այս հարցում կարող են լինել նաև մի քանի կարծիքներ։

Բայց այս անհանգստացնող փոքր թվով ատոմներից ԱՄԵՆ ԻՆՉ ստեղծվեց: Բնության հսկայական բազմազանության պատճառն այն է, որ ատոմները կարող են դասավորվել տարբեր ձևերով:

Ի տարբերություն տաբատի, որը կարելի է կրել միայն մեկ վայրում»։ Մեր մոլորակի վրա տարրերի բաշխումը շատ «անարդար» է։

Դրանցից միայն մեկը՝ թթվածինը, կազմում է կեսը երկրի ընդերքը. Եթե ​​վերցնենք երեք ամենատարածված տարրերը՝ թթվածինը, սիլիցիումը և ալյումինը, ապա ընդհանուր առմամբ դրանք կտան 85%, իսկ եթե ավելացնենք երկաթ, կալցիում, նատրիում, կալիում, մագնեզիում և տիտան, ապա արդեն կստանանք երկրակեղևի 99,5%-ը։ .

Տասնյակ այլ տարրերի մասնաբաժինը կազմում է ընդամենը 0,5%: Կամ մեկ այլ օրինակ՝ երկրակեղևում կան մոտ հազար անգամ ավելի շատ երկաթի ատոմներ, քան պղնձի ատոմները, հազար անգամ ավելի շատ պղնձի ատոմներ, քան արծաթի ատոմները, և հարյուր անգամ ավելի շատ արծաթ, քան Երկրի ամենահազվագյուտ տարրը՝ ռենիումը: Արեգակի վրա տարրերի բաշխվածությունը բոլորովին այլ է՝ այն պարունակում է ամենաշատ ջրածինը (70%) և հելիումը (28%), իսկ մնացած բոլոր տարրերից միայն 2%-ը։ Եթե ​​վերցնենք ամբողջ տեսանելի Տիեզերքը, ապա նրանում ավելի մեծ չափով գերակշռում է ջրածինը։

Այսպիսով, 19-րդ դարի կեսերին, երբ սկսեց աշխատել ռուս հրաշալի գիտնական Դմիտրի Իվանովիչ Մենդելեևը (1834-1907), ավելի քան 60. քիմիական տարրեր. Քիմիկոսները շատ տեղեկություններ են կուտակել քիմիական տարրերի, դրանց ձևավորման բազմաթիվ միացությունների և լաբորատոր մեթոդների մասին, որոնցով որոշ նյութեր կարող են փոխակերպվել մյուսների։

Պարզվեց, որ 20 դար առաջ ապրած Լուկրեցիոսը ճիշտ էր. ինչպես տարբեր բառերը կազմված են տարբեր տառերից, այնպես էլ տարբեր նյութերը «կազմված» են տարբեր տարրերից։ Եվ ինչն է հետաքրքիր. այբուբենի տառերի քանակը և ամենակարևոր տարրերի թիվը մոտավորապես նույնն են՝ մի քանի տասնյակ:

Բայց որպեսզի հասկանանք, թե քանի տարր կա բնության մեջ, անհրաժեշտ էր հասկանալ, թե ինչպես են ատոմներն իրենք կառուցվածքով և ինչով են դրանք տարբերվում միմյանցից։

Եվ այստեղ անհրաժեշտ էին թե՛ քիմիկոսների, թե՛ ֆիզիկոսների ջանքերը։

Ի վերջո, նույնիսկ հիմա ոչ ոք չի պարտավորվի գուշակել, թե որ տարրը կլինի վերջինը:

20-րդ դարի սկզբին քիմիկոսներն արդեն հայտնաբերել էին 85 քիմիական տարր, որոնց մեծ մասը մետաղներ էին։

Առօրյա կյանքում մենք հանդիպում ենք դրանց միայն մի փոքր մասի։

Սա երկաթ է ասեղների և մեխերի մեջ, ալյումինն ու պղինձը լարերում, կապարը մալուխի մեկուսացման մեջ, վոլֆրամը և մոլիբդենը շիկացած լամպերում (պարույրը պատրաստված է վոլֆրամից, իսկ ապակու մեջ զոդված կեռիկները, որոնց վրա պարույրը կախված է: մոլիբդեն), ջրածին կամ հելիում փուչիկներարծաթ, ոսկի՝ զարդերի մեջ, սնդիկ՝ ջերմաչափում, անագ՝ թիթեղյա տարայի վրա, քրոմ և նիկել՝ փայլուն (քրոմապատ կամ նիկելապատ) մետաղական արտադրանքի վրա, ծծումբ՝ բույսերի վնասատուների դեմ պայքարի արտադրանքներում, ցինկ և ածխածին էլեկտրական մարտկոցներում. են, թերևս, Բոլորը: Թանգարանում կարելի է հիանալ գեղեցիկ (և շատ թանկարժեք) հոբելյանական և պլատինից և պալադիումից պատրաստված հուշադրամներով։

Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ թվարկվածներից շատերը պարզ նյութերքիմիկոսի տեսանկյունից դրանք, որպես կանոն, չեն կարող մաքուր անվանվել, դրանք պարունակում են բազմաթիվ կեղտեր, օրինակ, «երկաթ» մեխը պատրաստված է ոչ թե մաքուր երկաթից, այլ ցածր ածխածնային պողպատից, որը պարունակում է փոքր քանակությամբ. ածխածին.

Հաճախ անալոգիա է կատարվում քիմիական տարրերի (բոլոր նյութերը կառուցված են դրանցից) և այբուբենի տառերի միջև (տեքստերը կազմվում են դրանցից)։

Քանի՞ տառ կա այբուբենի մեջ:

Կախված է նրանից, թե որ մեկը։ Լատինականում կա 26 տառ, ժամանակակից ռուսերենում՝ 33 (հին ռուսերենում ավելին է եղել), հունգարերենում՝ 38, հավայան այբուբենում՝ ընդամենը 12 տառ, իսկ կամբոջերենում՝ 74: Քանի՞ տարր է հայտնի:

Եթե ​​հաշվի չեք առնում անկայուն (ռադիոակտիվ) տարրերը, ապա 81. Հետաքրքիր է, որ ֆիզիկոսները հավաքում են մոտավորապես նույն թվով իրենց «տարրերը»՝ տարրական մասնիկներ, որոնցից կառուցված է ամբողջ աշխարհը, այդ թվում՝ քիմիական տարրերը: Մարդկանց համար տարբեր քիմիական տարրերի նշանակությունը հեռու է հավասար լինելուց:

Ինչպես ռուսերեն այբուբենն ունի հազվագյուտ տառեր, այնպես էլ տարրերի աշխարհն ունի իր հազվադեպությունները:

Ի դեպ, մարդու մարմինը գրեթե 100%-ով բաղկացած է ընդամենը 12 տարրից։ 70 կգ քաշով մարդու մարմնում տարբեր տարրերի միջին պարունակության վերաբերյալ ավելի մանրամասն տեղեկություններ ներկայացված են աղյուսակում:

Տարրերը դասավորված են մարմնում իրենց քանակի նվազման կարգով, և դրանցից ընտրված են այնքան, որքան ռուսերեն այբուբենում կա 33 տառ, հարկ է նշել, որ աղյուսակը ցույց է տալիս միջինացված տվյալները: Ի վերջո, շատ տարրերի (հատկապես մանրադիտակային քանակությամբ պարունակվողների) պարունակությունը մեծապես կախված է նրանից, թե որտեղ է մարդը ապրում, ինչ է ուտում, ինչ ջուր է խմում և ում հետ է աշխատում։

Այսպիսով, ձեռնարկությունում աշխատող անձը, որտեղ օգտագործվում է սնդիկ, կարող է իր մարմնում տասնյակ անգամ ավելի շատ ունենալ այդ տարրը, քան իր ընտանիքի անդամները: Բացի այդ, միկրոտարրերը հաճախ շատ անհավասարաչափ են բաշխվում մարմնում։

Օրինակ՝ որոշ տարրեր ավելի շատ են ոսկրային հյուսվածքում, մյուսները՝ մկանային հյուսվածքում։ Երկաթի հիմնական մասը կենտրոնացած է արյան հեմոգլոբինում, և տղամարդիկ ունեն ավելի շատ երկաթ, քան կանայք:

Սելենն ավելի շատ է ցանցաթաղանթում, յոդը՝ վահանաձև գեղձում, ֆտորը՝ ատամի էմալում։

Պետք է նաև նկատի ունենալ, որ կենդանի օրգանիզմում շատ միկրոէլեմենտների, օրինակ՝ նիկելի դերը անհայտ է, ուստի հնարավոր է, որ դա պարզապես անմաքրություն է։

Թթվածին 45,5 կգ Ածխածին 12,6 կգ Ջրածին 7 կգ Ազոտ 2,1 կգ Կալցիում 1,4 կգ Ֆոսֆոր 700 գ Կալիում 260 գ Ծծումբ 175 գ Նատրիում 100 գ Քլոր 100 գ Մագնեզիում 30 գ Սինկլու 4,2 գ 680 մգ Ստրոնցիում 320 մգ բրոմ 260 մգ կապար 120 մգ պղինձ 70 մգ ալյումին 60 մգ կադմիում 50 մգ բոր 50 մգ բարիում 22 մգ մկնդեղ 18 մգ յոդ 16 մգ անագ 14 մգ սելեն 14 մգ կոբալտ 14 մգ սնդիկ 17 մգ մանգան 12 մգ մանգան։ Ամերիկացի գիտնական Գլեն Սիբորգի «Տիեզերքի տարրերը» գիրքը (նա մասնակցել է բազմաթիվ արհեստական ​​տարրերի հայտնաբերմանը, որոնցից մեկը նույնիսկ նրա անունով է կոչվել) կա զվարճալի նկար. Լուսանկարում միջին տարիքի տղամարդ է, որը կրում է սպիտակ վերնաշապիկ և փողկապ, իսկ առջևի սեղանին դրված են կարասների մի փունջ և գազերով մի քանի անոթ:

«Հանրահայտ քիմիկոս Բեռնարդ Հարվին այստեղ պատկերված է երկու տարբեր տարբերակներով՝ մեկը նորմալ վիճակում, իսկ մյուսը՝ իր բաղկացուցիչ տարրերի բաժանված»։

Երկիր մոլորակի կենտրոնում կա միջուկ, այն մակերևույթից բաժանված է կեղևի, մագմայի շերտերով և կիսագազային, կիսահեղուկ նյութի բավականին բարակ շերտով։ Այս շերտը գործում է որպես քսանյութ և թույլ է տալիս մոլորակի միջուկին պտտվել իր հիմնական զանգվածից գրեթե անկախ։
Միջուկի վերին շերտը բաղկացած է շատ խիտ պատյանից։ Թերևս այս նյութը իր հատկություններով մոտ է մետաղներին, շատ ամուր և ճկուն է և, հնարավոր է, ունի մագնիսական հատկություններ:
Մոլորակի միջուկի մակերեսը` նրա կոշտ թաղանթը, շատ տաք է մինչև զգալի ջերմաստիճան, մագման անցնում է գրեթե գազային վիճակի:
Կոշտ թաղանթի տակ միջուկի ներքին նյութը գտնվում է սեղմված պլազմայի վիճակում, որը հիմնականում բաղկացած է տարրական ատոմներից (ջրածին) և միջուկային տրոհման արտադրանքներից՝ պրոտոններից, էլեկտրոններից, նեյտրոններից և այլն։ տարրական մասնիկներ, որոնք առաջանում են միջուկային միաձուլման և միջուկային քայքայման ռեակցիաների արդյունքում։

Միջուկային միաձուլման և քայքայման ռեակցիաների գոտիներ.
Երկիր մոլորակի միջուկում տեղի են ունենում միջուկային միաձուլման և քայքայման ռեակցիաներ, որոնք առաջացնում են մեծ քանակությամբ ջերմության և էներգիայի այլ տեսակների մշտական ​​արտազատում ( էլեկտրամագնիսական իմպուլսներ, տարբեր ճառագայթներ), ինչպես նաև պահպանում է միջուկի ներքին նյութը մշտապես պլազմային վիճակում։

Երկրի առանցքային գոտի - միջուկային քայքայման ռեակցիաներ:
Միջուկային քայքայման ռեակցիաները տեղի են ունենում մոլորակի միջուկի հենց կենտրոնում:
Դա տեղի է ունենում հետևյալ կերպ՝ ծանր և գերծանր տարրերը (որոնք ձևավորվում են միջուկային միաձուլման գոտում), քանի որ նրանք ունեն ավելի մեծ զանգված, քան բոլոր պողպատե տարրերը, կարծես խեղդվում են հեղուկ պլազմայի մեջ և աստիճանաբար սուզվում են մոլորակի միջուկի հենց կենտրոնում։ , որտեղ նրանք շահում են կրիտիկական զանգվածև մտնում է միջուկային քայքայման ռեակցիա՝ ազատելով մեծ քանակությամբ էներգիա և միջուկային քայքայման արտադրանք: Այս գոտում ծանր տարրերը վերածվում են տարրական ատոմների վիճակի՝ ջրածնի ատոմի, նեյտրոնների, պրոտոնների, էլեկտրոնների և այլ տարրական մասնիկների։
Այս տարրական ատոմներն ու մասնիկները, բարձր արագությամբ բարձր էներգիայի արտանետման շնորհիվ, միջուկի կենտրոնից հեռանում են դեպի ծայրամաս, որտեղ մտնում են միջուկային միաձուլման ռեակցիայի մեջ։

Երկրի առանցքային գոտի - միջուկային միաձուլման ռեակցիաներ:
Ջրածնի տարրական ատոմները և տարրական մասնիկները, որոնք ձևավորվում են Երկրի միջուկի կենտրոնում միջուկային քայքայման ռեակցիայի արդյունքում, հասնում են միջուկի արտաքին պինդ թաղանթին, որտեղ միջուկային միաձուլման ռեակցիաները տեղի են ունենում դրա անմիջական մերձակայքում՝ շերտով։ գտնվում է կոշտ կեղևի տակ:
Պրոտոնները, էլեկտրոնները և տարրական ատոմները, որոնք արագացել են մեծ արագությամբ մոլորակի միջուկի կենտրոնում միջուկային քայքայման ռեակցիայի արդյունքում, հանդիպում են տարբեր ատոմների, որոնք գտնվում են ծայրամասում: Հարկ է նշել, որ շատ տարրական մասնիկներ միջուկային միաձուլման ռեակցիաների մեջ են մտնում միջուկի մակերես հասնելու ճանապարհին:
Աստիճանաբար միջուկային միաձուլման գոտում առաջանում են ավելի ու ավելի ծանր տարրեր, գրեթե ամբողջ պարբերական համակարգը, նրանցից ոմանք ունեն ամենածանր զանգվածը։
Այս գոտում տեղի է ունենում նյութերի ատոմների յուրօրինակ բաժանում ըստ քաշի, որը պայմանավորված է հենց ջրածնի պլազմայի հատկություններով, որոնք սեղմվում են հսկայական ճնշմամբ, որն ունի հսկայական խտություն՝ միջուկի պտտման կենտրոնախույս ուժի և ձգողականության կենտրոնաձիգ ուժին:
Այս բոլոր ուժերի ավելացման արդյունքում ամենածանր մետաղները սուզվում են միջուկի պլազմայի մեջ և ընկնում դրա կենտրոնը՝ միջուկի կենտրոնում միջուկային տրոհման շարունակական ընթացքը պահպանելու համար, և ավելի թեթև տարրերը հակված են կամ հեռանալ միջուկից։ միջուկ կամ նստել դրա ներքին մասում - միջուկի կոշտ թաղանթը:
Արդյունքում, ամբողջ պարբերական համակարգի ատոմները աստիճանաբար մտնում են մագմա, որն այնուհետև մտնում է միջուկի մակերևույթի վերևում գտնվող քիմիական ռեակցիաների մեջ՝ ձևավորելով բարդ քիմիական տարրեր։

Մոլորակի միջուկի մագնիսական դաշտը.
Միջուկի մագնիսական դաշտը ձևավորվում է միջուկի կենտրոնում միջուկային քայքայման ռեակցիայի պատճառով, քանի որ միջուկային քայքայման տարրական արտադրանքները, փախչելով միջուկի կենտրոնական գոտուց, միջուկում պլազմայի հոսքեր են կրում, ձևավորելով հզոր հորձանուտային հոսքեր, որոնք պտտվում են ուժի հիմնական գծերի շուրջ մագնիսական դաշտ. Քանի որ այս պլազմային հոսքերը պարունակում են որոշակի լիցք ունեցող տարրեր, առաջանում է ուժեղ էլեկտրական հոսանք, որը ստեղծում է իր սեփական էլեկտրամագնիսական դաշտը։
Հիմնական պտտվող հոսանքը (պլազմային հոսքը) գտնվում է միջուկի ջերմամիջուկային միաձուլման գոտում այս գոտում ամբողջ ներքին նյութը շարժվում է դեպի մոլորակի պտույտը շրջանագծով (մոլորակի միջուկի հասարակածի երկայնքով)՝ ստեղծելով հզոր էլեկտրամագնիսական; դաշտ.

Մոլորակի միջուկի պտույտ.
Մոլորակի միջուկի պտույտը չի համընկնում բուն մոլորակի պտտման հարթության հետ.

Մոլորակի միջուկի պտտման անկյունային արագությունն ավելի մեծ է, քան բուն մոլորակի պտույտի անկյունային արագությունը և առաջ է նրանից։

Միջուկային քայքայման և միաձուլման գործընթացների հավասարակշռությունը մոլորակի միջուկում:
Մոլորակի վրա միջուկային միաձուլման և միջուկային քայքայման գործընթացները սկզբունքորեն հավասարակշռված են։ Բայց մեր դիտարկումներով այս հավասարակշռությունը կարող է խախտվել այս կամ այն ​​ուղղությամբ։
Մոլորակի միջուկի միջուկային միաձուլման գոտում ավելցուկ է ծանր մետաղներ, որն այնուհետև սովորականից ավելի մեծ քանակությամբ ընկնելով մոլորակի կենտրոն կարող է առաջացնել միջուկային քայքայման ռեակցիայի ուժեղացում, ինչի արդյունքում սովորականից շատ ավելի շատ էներգիա է արտազատվում, ինչը կազդի սեյսմիկ վտանգավոր տարածքներում սեյսմիկ ակտիվության վրա, ինչպես նաև հրաբխային ակտիվությունը Երկրի մակերեսին:
Մեր դիտարկումների համաձայն՝ ժամանակ առ ժամանակ տեղի է ունենում Երկրի միջուկի պինդ սկյուռի միկրո ճեղքվածք, ինչը հանգեցնում է միջուկի պլազմայի ներթափանցմանը մոլորակի մագմա, և դա հանգեցնում է դրա ջերմաստիճանի կտրուկ բարձրացմանը: տեղ. Այս վայրերից վեր հնարավոր է սեյսմիկ ակտիվության և մոլորակի մակերեսի հրաբխային ակտիվության կտրուկ աճ։
Երևի ժամանակաշրջաններ գլոբալ տաքացումև գլոբալ սառեցումը կապված են մոլորակի ներսում միջուկային միաձուլման և միջուկային քայքայման գործընթացների հավասարակշռության հետ: Այս գործընթացների հետ են կապված նաև երկրաբանական դարաշրջանների փոփոխությունները։

Մեր պատմական ժամանակաշրջանում.
Մեր դիտարկումների համաձայն՝ այժմ նկատվում է մոլորակի միջուկի ակտիվության աճ, ջերմաստիճանի բարձրացում, և արդյունքում՝ մոլորակի միջուկը շրջապատող մագմայի տաքացում, ինչպես նաև մոլորակի գլոբալ ջերմաստիճանի բարձրացում։ նրա մթնոլորտը։
Սա անուղղակիորեն հաստատում է դրեյֆի արագացումը մագնիսական բևեռներ, ինչը ցույց է տալիս, որ միջուկի ներսում տեղի ունեցող գործընթացները փոխվել են և տեղափոխվել այլ փուլ։
Երկրի մագնիսական դաշտի ուժգնության նվազումը կապված է մոլորակի մագմայում Երկրի մագնիսական դաշտը զննող նյութերի կուտակման հետ, ինչը, բնականաբար, կազդի նաև մոլորակի միջուկում միջուկային ռեակցիաների ռեժիմների փոփոխության վրա։

Հաշվի առնելով մեր մոլորակը և դրա վրա տեղի ունեցող բոլոր գործընթացները, մենք սովորաբար մեր հետազոտություններում և կանխատեսումներում գործում ենք ֆիզիկական կամ էներգետիկ հասկացություններով, բայց որոշ դեպքերում, մեկի և մյուս կողմի միջև կապ հաստատելը թույլ կտա ավելի լավ հասկանալ նկարագրված թեմաները:
Մասնավորապես, Երկրի վրա նկարագրված ապագա էվոլյուցիոն գործընթացների, ինչպես նաև ամբողջ մոլորակի, նրա միջուկի, դրա միջուկում և մագմայի շերտում տեղի ունեցող լուրջ կատակլիզմների ժամանակաշրջանի, ինչպես նաև մակերեսի, կենսոլորտի հետ հարաբերությունների համատեքստում. և մթնոլորտը դիտարկվել է: Այս գործընթացները դիտարկվել են ինչպես ֆիզիկայի, այնպես էլ մակարդակով էներգետիկ փոխկապակցումներ.
Երկրի միջուկի կառուցվածքը պարզվեց, որ ֆիզիկայի տեսանկյունից բավականին պարզ և տրամաբանական է, այն ընդհանուր առմամբ փակ համակարգ է՝ իր տարբեր մասերում գերակշռող երկու ջերմամիջուկային գործընթացներով, որոնք ներդաշնակորեն լրացնում են միմյանց։
Նախ պետք է ասել, որ միջուկը գտնվում է շարունակական և շատ արագ շարժման մեջ, այս պտույտը նույնպես սատարում է նրա մեջ տեղի ունեցող գործընթացներին։
Մեր մոլորակի միջուկի հենց կենտրոնը մասնիկների չափազանց ծանր և սեղմված բարդ կառուցվածքն է, որոնք կենտրոնախույս ուժի, այդ մասնիկների բախման և մշտական ​​սեղմման պատճառով որոշակի պահին բաժանվում են ավելի թեթև և տարրական առանձին տարրերի: Սա ջերմամիջուկային քայքայման գործընթացն է՝ մոլորակի միջուկի հենց մեջտեղում:
Ազատված մասնիկները տեղափոխվում են ծայրամաս, որտեղ շարունակվում է ընդհանուր արագ շարժումը միջուկի ներսում։ Այս մասում մասնիկներն ավելի հետ են մնում միմյանցից տիեզերքում, բախվելով մեծ արագությամբ, նրանք նորից ձևավորում են ավելի ծանր և բարդ մասնիկներ, որոնք կենտրոնախույս ուժհետ է քաշվում միջուկի մեջտեղը: Սա ջերմամիջուկային միաձուլման գործընթացն է՝ Երկրի միջուկի ծայրամասում:
Մասնիկների շարժման հսկայական արագությունները և նկարագրված գործընթացների առաջացումը հանգեցնում են մշտական ​​և հսկայական ջերմաստիճանների:
Այստեղ արժե պարզաբանել որոշ կետեր. նախ՝ մասնիկների շարժումը տեղի է ունենում Երկրի պտտման առանցքի շուրջ և նրա շարժման երկայնքով՝ նույն ուղղությամբ, սա լրացնող պտույտ է հենց մոլորակի իր ողջ զանգվածով և մասնիկներով։ իր հիմքում։ Երկրորդ, հարկ է նշել, որ միջուկում մասնիկների շարժման արագությունը պարզապես հսկայական է, այն շատ անգամ գերազանցում է հենց մոլորակի պտտման արագությունը իր առանցքի շուրջ:
Այս համակարգը մշտական ​​հիմունքներով այնքան ժամանակ, որքան ցանկանում եք, ձեզ շատ բան պետք չէ, որ ժամանակ առ ժամանակ որևէ առարկա հարվածի Երկրին. տիեզերական մարմիններանընդհատ մեծացնելով մեր մոլորակի զանգվածը ընդհանրապես և միջուկը մասնավորապես, մինչդեռ դրա զանգվածի մի մասը ջերմային էներգիայով և գազերով հեռանում է մթնոլորտի բարակ հատվածներով։ բաց տարածություն.
Ընդհանուր առմամբ համակարգը բավականին կայուն է, հարց է առաջանում՝ ի՞նչ գործընթացներ կարող են հանգեցնել մակերևույթի վրա երկրաբանական, տեկտոնիկ, սեյսմոլոգիական, կլիմայական և այլ աղետների։
Հաշվի առնելով այս գործընթացների ֆիզիկական բաղադրիչը, առաջանում է հետևյալ պատկերը՝ ժամանակ առ ժամանակ, միջուկի ծայրամասային մասից դեպի մագմա, ջերմամիջուկային միաձուլմանը մասնակցող արագացված մասնիկների որոշ հոսքեր «կրակում են» հսկայական մագմայի շերտը որոնց մեջ նրանք ընկնում են, կարծես իրենք մարում են այդ «կրակոցները», դրանց խտությունը, մածուցիկությունը, ցածր ջերմաստիճանը - նրանք չեն բարձրանում մոլորակի մակերես, բայց մագմայի այն տարածքները, որտեղ նման արտանետումներ են տեղի ունենում, կտրուկ տաքանում են, սկսում են շարժվել, ընդարձակվել, ավելի շատ ճնշում գործադրել երկրակեղևի վրա, ինչը հանգեցնում է երկրաբանական թիթեղների կտրուկ տեղաշարժերի, կեղևի խզվածքների, ջերմաստիճանի տատանումների, էլ չեմ խոսում երկրաշարժերի և հրաբխային ժայթքումների մասին: Սա կարող է նաև հանգեցնել մայրցամաքային թիթեղների խորտակմանը օվկիանոսների մեջ և նոր մայրցամաքների ու կղզիների մակերևույթ բարձրանալուն:
Միջուկից մագմա նման փոքր արտանետումների պատճառները կարող են լինել չափազանց ջերմաստիճանը և ճնշումը ընդհանուր համակարգմոլորակի առանցքը, բայց երբ մենք խոսում ենք մոլորակի վրա ամենուր էվոլյուցիոն ճանապարհով որոշված ​​աղետալի իրադարձությունների մասին, կենդանի գիտակից Երկիրը մարդու ագրեսիայից և աղբից մաքրելու մասին, ապա մենք խոսում ենք կենդանի գիտակից էակի գիտակցված դիտավորյալ արարքի մասին:
Էներգիայի և էզոթերիզմի տեսանկյունից մոլորակը միտումնավոր ազդակներ է տալիս կենտրոն-գիտակցական միջուկից մինչև Պահապանների մարմին-մագմա-ներքևի շերտը, այսինքն՝ պայմանականորեն, Տիտանները, մաքրելու գործողություններ իրականացնելու համար: տարածքները մակերեսին. Այստեղ հարկ է նշել միջուկի և թաղանթի միջև որոշակի շերտ, պարզապես ֆիզիկայի մակարդակով այն սառեցնող նյութի շերտ է՝ մի կողմից միջուկի բնութագրերին համապատասխան, մյուս կողմից՝ մագմա, որը թույլ է տալիս. էներգետիկ տեղեկատվությունը հոսում է երկու ուղղություններով: Էներգետիկ տեսանկյունից սա առաջնային «նյարդային հաղորդիչ դաշտի» պես մի բան է, որի ընթացքում նման է Արեգակի պսակին ամբողջական խավարում, մոլորակի գիտակցության կապն է Երկրի Պահապանների առաջին և ամենախորը և ամենամեծ շերտի հետ, որոնք փոխանցում են իմպուլսը հետագա՝ ավելի փոքր և շարժական գոտիական Պահապաններին, ովքեր իրականացնում են այդ գործընթացները մակերեսի վրա: Ճիշտ է, սաստիկ կատակլիզմների, նոր մայրցամաքների վերելքի և ներկայիս մայրցամաքների վերագծման ժամանակաշրջանում ենթադրվում է հենց Տիտանների մասնակի մասնակցությունը։
Մեկ այլ կարևոր բան, որ արժե ուշադրություն դարձնել այստեղ ֆիզիկական երևույթ, կապված մեր մոլորակի միջուկի կառուցվածքի և դրանում տեղի ունեցող գործընթացների հետ։ Սա Երկրի մագնիսական դաշտի առաջացումն է։
Մագնիսական դաշտը ձևավորվում է Երկրի միջուկի ներսում ուղեծրում գտնվող մասնիկների շարժման բարձր արագության արդյունքում, և կարելի է ասել, որ Երկրի արտաքին մագնիսական դաշտը հոլոգրամի տեսակ է, որը հստակ ցույց է տալիս մոլորակի միջուկում տեղի ունեցող ջերմամիջուկային գործընթացները։
Որքան հեռու է մագնիսական դաշտը տարածվում մոլորակի կենտրոնից, այնքան ավելի հազվադեպ է այն մոլորակի ներսում՝ միջուկի մոտ, այն մեծության աստիճաններով ավելի ուժեղ է, բայց հենց միջուկի ներսում այն ​​մոնոլիտ մագնիսական դաշտ է:

Ջրածինը (H) շատ թեթև քիմիական տարր է, որի պարունակությունը Երկրի ընդերքում կազմում է 0,9%, իսկ ջրում՝ 11,19%։

Ջրածնի բնութագրերը

Թեթևությամբ գազերի մեջ առաջինն է։ ժամը նորմալ պայմաններանհամ, անգույն և բացարձակապես առանց հոտի: Երբ այն մտնում է թերմոսֆերա, այն փոքր քաշի պատճառով թռչում է տիեզերք։

Ամբողջ տիեզերքում այն ​​ամենաբազմաթիվ քիմիական տարրն է (նյութերի ընդհանուր զանգվածի 75%-ը)։ Այնքան շատ, որ տիեզերքի շատ աստղեր ամբողջությամբ կազմված են դրանից: Օրինակ՝ Արևը։ Դրա հիմնական բաղադրիչը ջրածինն է։ Իսկ ջերմությունն ու լույսը էներգիայի արտազատման արդյունք են, երբ նյութի միջուկները միաձուլվում են: Նաև տիեզերքում կան նրա մոլեկուլների ամբողջ ամպեր՝ տարբեր չափերի, խտության և ջերմաստիճանի:

Ֆիզիկական հատկություններ

Բարձր ջերմաստիճանը և ճնշումը զգալիորեն փոխում են դրա որակները, բայց նորմալ պայմաններում դա.

Այն ունի բարձր ջերմային հաղորդունակություն՝ համեմատած այլ գազերի հետ,

Ոչ թունավոր և վատ լուծվող ջրում,

0,0899 գ/լ 0°C և 1 ատմ խտությամբ,

Հեղուկի է վերածվում -252,8°C ջերմաստիճանում

Դառնում է կոշտ -259,1°C-ի դեպքում,

Այրման տեսակարար ջերմություն 120.9.106 Ջ/կգ.

Պահանջվում է հեղուկ կամ պինդ վիճակի վերածելու համար արյան բարձր ճնշումև շատ ցածր ջերմաստիճան: Հեղուկ վիճակում այն ​​հեղուկ է և թեթև։

Քիմիական հատկություններ

Ճնշման տակ և սառչելիս (-252,87 աստիճան C) ջրածինը ձեռք է բերում հեղուկ վիճակ, որն իր քաշով ավելի թեթև է, քան ցանկացած անալոգային: Նրանում ավելի քիչ տեղ է զբաղեցնում, քան գազային վիճակում։

Տիպիկ ոչ մետաղ է։ Լաբորատորիաներում այն ​​արտադրվում է մետաղների (օրինակ՝ ցինկ կամ երկաթ) նոսր թթուների հետ փոխազդելու միջոցով։ Նորմալ պայմաններում այն ​​ոչ ակտիվ է և արձագանքում է միայն ակտիվ ոչ մետաղների հետ։ Ջրածինը կարող է առանձնացնել թթվածինը օքսիդներից և նվազեցնել մետաղները միացություններից: Այն և նրա խառնուրդները որոշակի տարրերի հետ ստեղծում են ջրածնային կապեր։

Գազը շատ լուծելի է էթանոլում և շատ մետաղներում, հատկապես պալադիումում։ Արծաթը չի լուծում այն: Ջրածինը կարող է օքսիդանալ թթվածնի կամ օդի մեջ այրման ժամանակ և հալոգենների հետ փոխազդեցության ժամանակ։

Երբ այն միանում է թթվածնի հետ, առաջանում է ջուր։ Եթե ​​ջերմաստիճանը նորմալ է, ապա ռեակցիան դանդաղ է ընթանում, եթե այն 550°C-ից բարձր է, այն պայթում է (վերածվում է պայթեցնող գազի)։

Բնության մեջ ջրածնի հայտնաբերում

Չնայած մեր մոլորակի վրա շատ ջրածին կա, մաքուր ձևհեշտ չէ գտնել: Քիչ բան կարելի է գտնել հրաբխային ժայթքման ժամանակ, նավթի արդյունահանման ժամանակ և որտեղ օրգանական նյութերը քայքայվում են:

Ընդհանուր քանակի կեսից ավելին ջրի հետ բաղադրության մեջ է։ Ներառված է նաև նավթի, տարբեր կավերի, դյուրավառ գազերի, կենդանիների և բույսերի կառուցվածքում (յուրաքանչյուր կենդանի բջջի առկայությունը ատոմների քանակով 50% է)։

Ջրածնի ցիկլը բնության մեջ

Ամեն տարի վիթխարի քանակությամբ (միլիարդավոր տոննա) բույսերի մնացորդները քայքայվում են ջրային մարմիններում և հողում, և այդ տարրալուծումը մթնոլորտ է արտազատում ջրածնի հսկայական զանգված: Այն նաև ազատվում է բակտերիաների հետևանքով առաջացած ցանկացած խմորման ժամանակ, այրման ժամանակ և թթվածնի հետ միասին մասնակցում է ջրի ցիկլին։

Ջրածնի կիրառություններ

Տարրը ակտիվորեն օգտագործվում է մարդկության կողմից իր գործունեության մեջ, ուստի մենք սովորել ենք այն ձեռք բերել արդյունաբերական մասշտաբով.

Օդերեւութաբանություն, քիմիական արտադրություն;

Մարգարինի արտադրություն;

Որպես հրթիռային վառելիք (հեղուկ ջրածին);

Էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերություն էլեկտրական գեներատորների հովացման համար;

Մետաղների եռակցում և կտրում.

Շատ ջրածին օգտագործվում է սինթետիկ բենզինի (անորակ վառելիքի որակը բարելավելու համար), ամոնիակի, քլորաջրածնի, սպիրտների և այլ նյութերի արտադրության մեջ։ Միջուկային էներգիաակտիվորեն օգտագործում է իր իզոտոպները:

«Ջրածնի պերօքսիդ» դեղամիջոցը լայնորեն օգտագործվում է մետալուրգիայում, էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ, ցանքածածկ և թղթի արտադրության մեջ, սպիտակեղենի և բամբակյա գործվածքների գունաթափման, մազերի ներկերի և կոսմետիկայի, պոլիմերների և բժշկության մեջ՝ վերքերի բուժման համար:

Այս գազի «պայթուցիկ» բնույթը կարող է մահացու զենք դառնալ. ջրածնային ռումբ. Դրա պայթյունն ուղեկցվում է հսկայական գումարի արձակմամբ ռադիոակտիվ նյութերև կործանարար բոլոր կենդանի էակների համար:

Հեղուկ ջրածնի և մաշկըսպառնում է ծանր ու ցավոտ ցրտահարությամբ.

Առանձնացվում են հետևյալները. Երկրի ընդերքում քիմիական տարրերի առաջացման ձևերը 1) անկախ հանքային տեսակներ. 2) կեղտեր և խառնուրդներ՝ ա) ոչ կառուցվածքային (ցրման վիճակ), բ) կառուցվածքային (իզոմորֆ կեղտեր և խառնուրդներ). 3) սիլիկատային հալվածքներ; 4) ջրային լուծույթներև գազային խառնուրդներ; 5) կենսագեն ձև. Առաջին երկու ձևերն ամենաուսումնասիրվածն են։

Անկախ հանքային տեսակներ(հանածոները) ներկայացնում են երկրակեղևում քիմիական տարրերի գոյության կարևորագույն ձևը։ Ըստ տարածվածության՝ օգտակար հանածոները բաժանվում են հինգ խմբի՝ շատ տարածված, սովորական, սովորական, հազվագյուտ և շատ հազվադեպ։

Ոչ կառուցվածքային կեղտերբյուրեղ չունեն քիմիական կապընդունող միներալի բյուրեղային ցանցով և գտնվում են ցրման վիճակում (ըստ Ա.Է. Ֆերսմանի՝ էնդոկրիպտային ցրում)։ Առաջացման այս ձևը բնորոշ է ռադիոակտիվ տարրերի խմբին, ինչպես նաև այն տարրերին, որոնք չեն կազմում անկախ հանքային տեսակներ։ Մթնոլորտը և հիդրոսֆերան հատկապես բարենպաստ են ցրման համար։ Որպես ցրման ստորին սահման, պայմանականորեն ընդունված է 1 ատոմի պարունակությունը նյութի 1 սմ 3-ում։

Կառուցվածքային կեղտերսովորաբար կոչվում է իզոմորֆ: Իզոմորֆիզմ կանչեց մեկ քիմիական տարրի ատոմների հատկությունը՝ փոխարինելու մեկ այլ քիմիական տարրի ատոմները բյուրեղային ցանցի հանգույցներում՝ փոփոխական կազմի միատեսակ (միատարր) խառը բյուրեղի ձևավորմամբ։. Իզոմորֆ խառնուրդի ձևավորումը որոշվում է հիմնականում խառնիչ բաղադրիչների բյուրեղային ցանցերի պարամետրերի նմանությամբ: Բաղադրիչները, որոնք ունեն նմանատիպ կառուցվածք, բայց չեն կազմում համասեռ խառը բյուրեղ, կոչվում են իզոկառուցվածքային (օրինակ՝ հալիտ NaCl և գալենա PbS):

Ներկայումս Կան իզոմորֆիզմի մի քանի տեսակներ հաշվի առնելով հետևյալ հատկանիշները՝ 1) իզոմորֆ խառնելիության աստիճանը. կատարյալ և անկատար; 2) փոխարինման մեջ ներգրավված իոնների վալենտություն. իզովալենտ և հետերովալենտ; 3) ատոմի մուտքի մեխանիզմը բյուրեղյա վանդակ – բևեռային. Իզովալենտ իզոմորֆիզմի համար գոյություն ունի կանոն Եթե ​​փոխարինման մեջ ներգրավված են ավելի մեծ կամ փոքր շառավիղների իոններ, ապա փոքր շառավիղի իոնը առաջինը մտնում է բյուրեղային ցանց, իսկ ավելի մեծ շառավղի իոնը՝ երկրորդում։. Հետերովալենտ իզոմորֆիզմ ենթարկվում է անկյունագծային տողերի օրենքը պարբերական աղյուսակԴ.Ի. Մենդելեևը, որը ստեղծվել է Ա.Է. Ֆերսման.

Իզոմորֆ խառնուրդների առաջացումը պայմանավորված է մի քանի գործոններով, այդ թվում՝ ներքին և արտաքին։ Ներքին գործոնները որոշվում են ատոմին (իոն կամ մոլեկուլ) բնորոշ հատկանիշներով. դրանք ներառում են. իզոմորֆ խառնուրդի ձևավորման ժամանակ էլեկտրաստատիկ հավասարակշռության պահպանում. Արտաքին գործոններԻզոմորֆիզմը ներառում է շրջակա միջավայրի ֆիզիկական և քիմիական պայմանները՝ ջերմաստիճան, ճնշում, իզոմորֆ բաղադրիչների կոնցենտրացիան։ Բարձր ջերմաստիճաններում ավելանում է բաղադրիչների իզոմորֆ խառնելիությունը։ Ջերմաստիճանի նվազմամբ հանքանյութն ազատվում է կեղտից։ Այս երեւույթը Ա.Է. Ֆերսմանի անունը աուտոլիզ (ինքնամաքրում): Ճնշման մեծացման հետ ավելի փոքր շառավղով ատոմները գերադասելիորեն մտնում են հյուրընկալող հանքանյութի բյուրեղային ցանցը: Ջերմաստիճանի և ճնշման համակցված դերը պատկերված է V.I.-ի իզոմորֆ շարքով: Վերնադսկին.

Իզոմորֆ խառնուրդները կայուն են՝ պահպանելով դրանց առաջացման ֆիզիկաքիմիական պայմանները։ Այս պայմանների փոփոխությունը հանգեցնում է նրան, որ խառնուրդները քայքայվում են իրենց բաղկացուցիչ բաղադրիչների մեջ: Էնդոգեն պայմաններում տարրալուծման հիմնական գործոններն են ջերմաստիճանը և ճնշումը։ Էկզոգեն պայմաններում իզոմորֆ խառնուրդների տարրալուծման պատճառներն ավելի բազմազան են. քիմիական տարրերի վալենտության փոփոխություն, որոնք իզոմորֆիկորեն փոխարինում են միմյանց, ուղեկցվում են փոփոխությամբ. իոնային շառավիղներ; քիմիական կապի տեսակի փոփոխություն; հիպերգենիկ լուծույթների pH-ի փոփոխություն.

Իզոմորֆիզմի ֆենոմենը լայնորեն կիրառվում է երկրաբանական տարբեր խնդիրների, մասնավորապես պալեոտերմոմետրիայի լուծման համար։ Իզոմորֆ խառնուրդների տարրալուծումը հաճախ հանգեցնում է հեշտությամբ լուծվող միացությունների առաջացմանը, որոնք տարրալվացման արդյունքում դառնում են ստորերկրյա ջրեր, որոնք հիդրոերկրաքիմիական ուսումնասիրությունների օբյեկտ են (1,140–159; 2,128–130; 3,96–102)։

Մինչ այժմ, խոսելով ատոմային տեսության մասին, այն մասին, թե ինչպես են միմյանց հետ կապված տարբեր կարգով մի քանի տեսակի ատոմներից ստացվում միմյանցից բոլորովին տարբեր նյութեր, մենք երբեք «մանկական» հարց չենք տվել՝ որտեղի՞ց են առաջացել հենց ատոմները։ Ինչու՞ որոշ տարրերի ատոմները շատ են, իսկ մյուսներից շատ քիչ, և դրանք բաշխված են շատ անհավասար: Օրինակ՝ ընդամենը մեկ տարր (թթվածին) կազմում է երկրակեղեւի կեսը։ Երեք տարր (թթվածին, սիլիցիում և ալյումին) ընդհանուր առմամբ կազմում են արդեն 85%-ը, և եթե դրանց ավելացնենք երկաթ, կալիում, նատրիում, կալիում, մագնեզիում և տիտան, ապա մենք արդեն ստանում ենք երկրակեղևի 99,5%-ը։ Մի քանի տասնյակ այլ տարրերի մասնաբաժինը կազմում է ընդամենը 0,5%: Երկրի վրա ամենահազվագյուտ մետաղը ռենիումն է, և ոսկի և պլատին այնքան էլ շատ չէ, իզուր չէ, որ դրանք այդքան թանկ են: Ահա ևս մեկ օրինակ՝ երկրակեղևում կան մոտ հազար անգամ ավելի շատ երկաթի ատոմներ, քան պղնձի ատոմները, հազար անգամ ավելի շատ պղնձի ատոմներ, քան արծաթի ատոմները, և հարյուր անգամ ավելի շատ արծաթ, քան ռենիումը:
Արեգակի վրա տարրերի բաշխվածությունը բոլորովին այլ է՝ այնտեղ ամենաշատը ջրածինն է (70%) և հելիումը (28%), իսկ մնացած բոլոր տարրերը՝ ընդամենը 2% դրա մեջ։ Ինչո՞ւ է սա այդպես։ Հին ժամանակներում և միջնադարում ատոմների ծագման մասին հարցեր չեն տրվել, քանի որ նրանք կարծում էին, որ դրանք միշտ գոյություն են ունեցել անփոփոխ ձևով և քանակով (և ըստ աստվածաշնչյան ավանդույթի՝ դրանք ստեղծվել են Աստծո կողմից ստեղծման մեկ օրում): . Եվ նույնիսկ այն ժամանակ, երբ ատոմային տեսությունը հաղթեց, և քիմիան սկսեց արագ զարգանալ, և Դ.Ի. Իհարկե, երբեմն գիտնականներից մեկը քաջություն էր հավաքում և առաջարկում իր տեսությունը: Ինչպես արդեն ասվեց. 1815 թվականին Ուիլյամ Պրաուտն առաջարկեց, որ բոլոր տարրերը առաջացել են ամենաթեթև տարրի՝ ջրածնի ատոմներից։ Ինչպես գրել է Պրուտը, ջրածինը հին հույն փիլիսոփաների «առաջնային նյութն» է։ որը «խտացման» միջոցով տվել է մնացած բոլոր տարրերը։
20-րդ դարում աստղագետների և տեսաբան ֆիզիկոսների ջանքերով ստեղծվել է ատոմների ծագման գիտական ​​տեսություն, որը. ընդհանուր ուրվագիծպատասխանել է քիմիական տարրերի ծագման մասին հարցին. Շատ պարզեցված ձևով այս տեսությունն այսպիսի տեսք ունի. Սկզբում ամբողջ նյութը կենտրոնացված էր մի կետում՝ աներևակայելի բարձր խտությամբ (K)*"g/cm") և ջերմաստիճանով (1027 K): Այս թվերն այնքան մեծ են, որ դրանց անունները չկան։ Մոտ 10 միլիարդ տարի առաջ, այսպես կոչված, արդյունքում մեծ պայթյունայս գերխիտ և գերտաք կետը սկսեց արագ ընդլայնվել: Ֆիզիկոսները բավականին լավ պատկերացում ունեն, թե ինչպես են զարգացել իրադարձությունները պայթյունից 0,01 վայրկյան անց։ Նախկինում տեղի ունեցածի տեսությունը շատ ավելի քիչ լավ էր մշակվել, քանի որ այն ժամանակ գոյություն ունեցող նյութի խցանման մեջ այժմ հայտնի է. ֆիզիկական օրենքներ(և որքան շուտ, այնքան վատ): Ավելին, այն հարցը, թե ինչ է տեղի ունեցել Մեծ պայթյունից առաջ, ըստ էության երբեք չի քննարկվել, քանի որ ժամանակն ինքնին այն ժամանակ գոյություն չուներ: Ի վերջո, եթե չկա նյութական աշխարհ, այսինքն՝ իրադարձություններ, ապա որտեղի՞ց է գալիս ժամանակը: Ո՞վ կամ ինչն է հետհաշվելու: Այսպիսով, նյութը սկսեց արագորեն բաժանվել և սառչել: Որքան ցածր է ջերմաստիճանը, այնքան մեծ են տարբեր կառույցների ձևավորման հնարավորությունները (օրինակ, երբ սենյակային ջերմաստիճանկարող են լինել միլիոնավոր տարբեր օրգանական միացություններ, +500 °C ջերմաստիճանում ընդամենը մի քանիսը, իսկ +1000 °C-ից բարձր, հավանաբար ոչ մի օրգանական նյութերչեն կարող գոյություն ունենալ, դրանք բոլորը բաժանվում են իրենց բաղադրիչ մասերի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում): Ըստ գիտնականների՝ պայթյունից 3 րոպե անց, երբ ջերմաստիճանն իջել է մինչև միլիարդ աստիճան, սկսվել է նուկլեոսինթեզի գործընթացը (այս բառը գալիս է լատինական միջուկից՝ «միջուկ» և հունարեն «սինթեզ»՝ «միացություն, համակցություն»)։ այսինքն՝ պրոտոնների և նեյտրոնների միացման գործընթացը տարբեր տարրերի միջուկներում: Բացի պրոտոններից՝ ջրածնի միջուկներից, առաջացել են նաև հելիումի միջուկներ. այս միջուկները դեռ չէին կարող էլեկտրոններ կցել և ագոմներ ձևավորել, քանի որ ջերմաստիճանը չափազանց բարձր էր: Նախնական Տիեզերքը բաղկացած էր ջրածնից (մոտ 75%) և հելիումից, հաջորդ ամենաառատ տարրից՝ լիթիումից (այն իր միջուկում ունի երեք պրոտոն)։ Այս կազմը չի փոխվել մոտավորապես 500 հազար տարի։ Տիեզերքը շարունակում էր ընդարձակվել, սառչել և գնալով ավելի հազվադեպ էր դառնում: Երբ ջերմաստիճանն իջավ մինչև +3000 °C, էլեկտրոնները կարողացան միավորվել միջուկների հետ, ինչը հանգեցրեց կայուն ջրածնի և հելիումի ատոմների ձևավորմանը։
Թվում է, թե Տիեզերքը, որը բաղկացած է ջրածնից և հելիումից, կշարունակի ընդարձակվել և սառչել մինչև անսահմանություն: Բայց այդ ժամանակ կլինեն ոչ միայն այլ տարրեր, այլ նաև գալակտիկաներ, աստղեր, ինչպես նաև դու և ես: Տիեզերքի անսահման ընդարձակմանը հակազդեցին ուժերը համընդհանուր ձգողականություն(ձգողականություն): Նյութի գրավիտացիոն սեղմումը հազվագյուտ Տիեզերքի տարբեր մասերում ուղեկցվում էր կրկնվող ուժեղ տաքացմամբ. սկսվեց աստղերի զանգվածային ձևավորման փուլը, որը տևեց մոտ 100 միլիոն տարի աստիճաններով, հելիումի ջերմամիջուկային միաձուլման գործընթացը սկսվել է ջրածնի միջուկների միաձուլմամբ: Այս միջուկային ռեակցիաները ուղեկցվել են հսկայական քանակությամբ էներգիայի արտազատմամբ, որը ճառագայթվել է շրջակա տարածություն. ահա թե ինչպես է այն բռնկվել: նոր աստղ. Քանի դեռ դրա մեջ բավականաչափ ջրածին կար, աստղի սեղմումը գրավիտացիայի ազդեցության տակ հակազդում էր ճառագայթմանը, որը «սեղմվում էր ներսից»։ Մեր Արևը նույնպես փայլում է ջրածնի այրման միջոցով: Այս գործընթացը տեղի է ունենում շատ դանդաղ, քանի որ երկու դրական լիցքավորված պրոտոնների մոտենալը կանխվում է Կուլոյի վանման ուժով։ Այսպիսով, մեր լուսատու դատավորը դեռ շատ տարիներ ունի ապրելու։
Երբ ջրածնային վառելիքի մատակարարումն ավարտվում է, հելիումի սինթեզը աստիճանաբար դադարում է, և դրա հետ մեկտեղ նաև մարում է հզոր ճառագայթումը։ Գրավիտացիոն ուժերը նորից սեղմում են աստղը, ջերմաստիճանը բարձրանում է և հնարավոր է դառնում, որ հելիումի միջուկները միաձուլվեն միմյանց հետ՝ առաջացնելով ածխածնի միջուկներ (6 պրոտոն) և թթվածին (միջուկում 8 պրոտոն)։ Այս միջուկային գործընթացները ուղեկցվում են նաև էներգիայի արտանետմամբ։ Սակայն վաղ թե ուշ հելիումի պաշարները կսպառվեն։ Եվ հետո սկսվում է գրավիտացիոն ուժերի կողմից աստղի սեղմման երրորդ փուլը։ Եվ հետո ամեն ինչ կախված է աստղի զանգվածից այս փուլում։ Եթե ​​զանգվածը շատ մեծ չէ (ինչպես մեր Արեգակը), ապա աստղի կծկման ժամանակ ջերմաստիճանի բարձրացման ազդեցությունը բավարար չի լինի ածխածնի և թթվածնի հետագա միջուկային միաձուլման ռեակցիաների մեջ մտնելու համար։ այդպիսի աստղը դառնում է այսպես կոչված սպիտակ թզուկ: Ավելի ծանր տարրեր են «ստեղծվում» աստղերի մեջ, որոնց աստղագետներն անվանում են կարմիր հսկաներ. նրանց զանգվածը մի քանի անգամ գերազանցում է Արեգակին: Այս աստղերում տեղի են ունենում ածխածնից և թթվածնից ավելի ծանր տարրերի սինթեզի ռեակցիաներ։ Ինչպես աստղագետները պատկերավոր կերպով ասում են, աստղերը միջուկային կրակներ են, որոնց մոխիրը ծանր քիմիական տարրեր են։
33
2- 1822
Աստղի կյանքի այս փուլում արձակված էներգիան մեծապես «փչում է» կարմիր հսկայի արտաքին շերտերը. եթե մեր Արեգակը դառնար այդպիսի աստղ։ Երկիրը կհայտնվեր այս հսկա գնդակի ներսում՝ ոչ այնքան հաճելի հեռանկար երկրի վրա ամեն ինչի համար: Աստղային քամի.
«շնչելով» կարմիր հսկաների մակերևույթից՝ արտաքին տարածություն է տանում այդ հսկաների կողմից սինթեզված քիմիական տարրերը, որոնք ձևավորում են միգամածություններ (դրանցից շատերը տեսանելի են աստղադիտակի միջոցով): Կարմիր հսկաներն ապրում են համեմատաբար կարճ կյանքով՝ հարյուրավոր անգամ ավելի քիչ, քան Արեգակը: Եթե ​​նման աստղի զանգվածը գերազանցում է Արեգակի զանգվածը 10 անգամ, ապա պայմաններ են առաջանում (միլիարդ աստիճանի կարգի ջերմաստիճան) տարրերի սինթեզի համար մինչև երկաթ։ Yalro երկաթը բոլոր միջուկներից ամենակայունն է: Սա նշանակում է, որ երկաթից ավելի թեթև տարրերի սինթեզի ռեակցիաները էներգիա են թողնում, մինչդեռ ավելի ծանր տարրերի սինթեզը էներգիա է պահանջում։ Էներգիայի ծախսման հետ տեղի են ունենում նաև երկաթի տարրալուծման ռեակցիաները ավելի թեթև տարրերի։ Հետևաբար, զարգացման «երկաթե» փուլին հասած աստղերում տեղի են ունենում դրամատիկ գործընթացներ՝ էներգիան ազատելու փոխարեն այն ներծծվում է, որն ուղեկցվում է ջերմաստիճանի արագ նվազմամբ և սեղմումով մինչև շատ փոքր ծավալ; Աստղագետներն այս գործընթացը կոչում են գրավիտացիոն փլուզում (լատիներեն collapsus բառից՝ «թուլացած, ընկած»; առանց պատճառի չէ, որ բժիշկները սա անվանում են արյան ճնշման հանկարծակի անկում, ինչը շատ վտանգավոր է մարդկանց համար): Գրավիտացիոն փլուզման ժամանակ գոյանում են հսկայական քանակությամբ նեյտրոններ, որոնք լիցքի բացակայության պատճառով հեշտությամբ ներթափանցում են գոյություն ունեցող բոլոր տարրերի միջուկները։ Նեյտրոններով գերհագեցած միջուկները ենթարկվում են հատուկ փոխակերպման (այն կոչվում է բետա քայքայում), որի ընթացքում նեյտրոնից առաջանում է պրոտոն; արդյունքում տվյալ տարրի միջուկից ստացվում է հաջորդ տարրը, որի միջուկում արդեն կա ևս մեկ պրոտոն։ Գիտնականները սովորել են վերարտադրել նման գործընթացները ցամաքային պայմաններում. Լավ հայտնի օրինակ- պլուտոնիում-239 իզոտոպի սինթեզ, երբ բնական ուրանը (92 պրոտոն, 146 նեյտրոն) ճառագայթվում է նեյտրոններով, նրա միջուկը գրավում է մեկ նեյտրոն և առաջանում է արհեստական ​​նեպտունի տարրը (93 պրոտոն, 146 նեյտրոն), և դրանից՝ նույն մահացու պլուտոնիումը (94 պրոտոն, 145 նեյտրոն), որն օգտագործվում է ատոմային ռումբեր. Աստղերում, որոնք ենթարկվում են գրավիտացիոն փլուզման, նեյտրոնների գրավման և հետագա բետա քայքայման արդյունքում, ձևավորվում են քիմիական տարրերի բոլոր հնարավոր իզոտոպների հարյուրավոր տարբեր միջուկներ: Աստղի փլուզումն ավարտվում է վիթխարի պայթյունով, որն ուղեկցվում է նյութի հսկայական զանգվածի արտանետումով արտաքին տարածություն. ձևավորվում է գերնոր աստղ: Արտանետվող նյութը, որը պարունակում է պարբերական համակարգի բոլոր տարրերը (և մեր մարմինը պարունակում է այդ նույն ատոմները), ցրվում է շուրջ 10000 կմ/վ արագությամբ: և մեռած աստղի նյութի մի փոքր մնացորդ սեղմվում է (փլուզվում) և ձևավորվում է գերխիտ նեյտրոնային աստղ կամ նույնիսկ սև խոռոչ: Երբեմն նման աստղերը բռնկվում են մեր երկնքում, և եթե բռնկումը տեղի է ունենում ոչ շատ հեռու, ապա գերնոր աստղերը գերազանցում են բոլոր մյուս աստղերին պայծառությամբ և զարմանալի չէ. գերնոր աստղերի պայծառությունը կարող է գերազանցել մի ամբողջ գալակտիկայի պայծառությունը: Միլիարդ աստղերից մեկը, ըստ չինական տարեգրությունների, բռնկվել է 1054 թվականին: Այժմ այս վայրում կա հայտնի ծովախեցգետնի միգամածություն Ցուլ համաստեղությունում, իսկ կենտրոնում արագ պտտվող (վայրկյանում 30 պտույտ): ) նեյտրոնային աստղ. Բարեբախտաբար (մեզ համար, և ոչ նոր տարրերի սինթեզի համար), այդպիսի աստղերը մինչ այժմ բռնկվել են միայն հեռավոր գալակտիկաներում...
Աստղերի «այրման» և գերնոր աստղերի պայթյունի հետևանքով տիեզերքում հայտնաբերվել են բազմաթիվ հայտնի քիմիական տարրեր։ Գերնոր աստղերի մնացորդները՝ ընդարձակվող միգամածությունների տեսքով, «տաքանում» ռադիոակտիվ փոխակերպումներ, բախվում են միմյանց, խտանում խիտ գոյացությունների, որոնցից, ազդեցության տակ գրավիտացիոն ուժերնոր սերնդի աստղեր են ի հայտ գալիս. Այս աստղերը (ներառյալ մեր Արևը) իրենց գոյության հենց սկզբից պարունակում են ծանր տարրերի խառնուրդ. նույն տարրերը պարունակվում են այս աստղերը շրջապատող գազային և փոշու ամպերում, որոնցից առաջանում են մոլորակները: Այսպիսով, այն տարրերը, որոնք կազմում են մեզ շրջապատող բոլոր իրերը, ներառյալ մեր մարմինը, ծնվել են մեծ տիեզերական գործընթացների արդյունքում...
Ինչու՞ որոշ տարրեր ձևավորվեցին շատ, իսկ մյուսները՝ քչերը: Պարզվում է, որ նուկլեոսինթեզի գործընթացում ամենայն հավանականությամբ գոյանալու են փոքր թվով նեյտրոններից և նեյտրոններից բաղկացած միջուկներ։ Ծանր միջուկները, «հեղեղված» պրոտոններով և նեյտրոններով, ավելի քիչ կայուն են և Տիեզերքում դրանք ավելի քիչ են: Գոյություն ունի ընդհանուր կանոն՝ որքան մեծ է միջուկի լիցքը, այնքան ավելի ծանր է այն, այնքան քիչ են այդպիսի միջուկները Տիեզերքում: Այնուամենայնիվ, այս կանոնը միշտ չէ, որ պահպանվում է: Օրինակ՝ երկրակեղևում կան լիթիումի (3 պրոտոն, 3 նեյտրոն), բորի (5 պրոտոն և 5 կամ բ նեյտրոն) թեթեւ միջուկներ։ Ենթադրվում է, որ մի շարք պատճառներով այս միջուկները չեն կարող ձևավորվել աստղերի խորքերում, սակայն տիեզերական ճառագայթների ազդեցության տակ նրանք «բաժանվում են» միջաստղային տարածության մեջ կուտակված ավելի ծանր միջուկներից։ Այսպիսով, Երկրի վրա տարբեր տարրերի հարաբերակցությունը տիեզերքում տեղի ունեցած բուռն գործընթացների արձագանքն է, որոնք տեղի են ունեցել միլիարդավոր տարիներ առաջ՝ Տիեզերքի զարգացման հետագա փուլերում: