[image]

Вопрос по свечению металлов

 
1 2 3
RU Бывший генералиссимус #30.01.2023 19:09  @Bredonosec#30.01.2023 02:27
+
+1
-
edit
 
Bredonosec> то есть, более горячие пусть даже тяжелые продукты синтеза всё равно в массе на поверхности?

Не продукты синтеза! Наше Солнце - звезда III поколения (но 1-й тип звёздного населения, ага), и тяжёлые элементы были в нём в момент образования. В "новых" красных карликах того же III поколения все тяжёлые элементы захвачены в момент образования звезды, и, да, их конвекцией выносит на поверхность.

Известно немало звёзд II поколения, резко обеднённых элементами тяжелее гелия, но пока не найдена ни одна звезда I поколения, хотя красные карлики легко могли бы иметь возраст 14+ миллиардов лет, за это время они использовали бы не больше полпроцента своего водорода (чем меньше тяжёлых элементов, тем тусклее звезда при той же массе).

Bredonosec> То есть, учитывая конвекцию, нет причин обрезаться на 13.6 эВ?
Есть звёзды, в которых этот обрыв виден. Не совсем до нуля, но, сильно. У звезды I поколения он должен быть резче примерно в 1000-10000 раз.
   109.0.0.0109.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #30.01.2023 19:15  @Татарин#30.01.2023 12:08
+
-
edit
 
Б.г.>>Правда, в белых карликах нет водорода.
Татарин> Ну, это порядка 150 000С, так что, всё же, довольно горячо.

Ну, да, это очень специальные условия, но они встречаются.

Татарин> Но спектр АЧТ остаётся тем же, и от излучения никуда не деться.

Спектр АЧТ - это математическая абстракция, интересно, сколько штук гамма-квантов в час должа излучать нить лампы накаливания при температуре 2750 К и мощности излучения 1 кВт?

Я, как раз, о том, что даже в размере фотосферы красного карлика спектр водорода совпадает со спектром АЧТ лишь в каком-то приближении.
   109.0.0.0109.0.0.0
EE Татарин #30.01.2023 23:18  @Бывший генералиссимус#30.01.2023 19:15
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Б.г.> Спектр АЧТ - это математическая абстракция, интересно, сколько штук гамма-квантов в час должа излучать нить лампы накаливания при температуре 2750 К и мощности излучения 1 кВт?
Ноль, конечно. Математический. Он отрубается резко. Собссно, почему к квантам и перешли: классика предполагала и рентген в каком-то количестве, и радиоволновый хвост у обычного костра.

Б.г.> Я, как раз, о том, что даже в размере фотосферы красного карлика спектр водорода совпадает со спектром АЧТ лишь в каком-то приближении.
Конечно. Но совпадает неплохо.
Интенсивность (полный интеграл по спектру) растёт очень быстро, поэтому, если водород как-то плохо излучает на 15кК, то температура просто вырастает до 150кК и балансы сводятся.
   109.0.0.0109.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #31.01.2023 09:50  @Татарин#30.01.2023 23:18
+
-
edit
 
Б.г.>> Спектр АЧТ - это математическая абстракция, интересно, сколько штук гамма-квантов в час должа излучать нить лампы накаливания при температуре 2750 К и мощности излучения 1 кВт?
Татарин> Ноль, конечно. Математический. Он отрубается резко.
Но почему? ведь экспонента в ноль не обращается никогда. А один коротковолновый квант собирает энергию с большой части спектра в герцах.
   109.0.0.0109.0.0.0
EE Татарин #31.01.2023 12:48  @Бывший генералиссимус#31.01.2023 09:50
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Б.г.>>> Спектр АЧТ - это математическая абстракция, интересно, сколько штук гамма-квантов в час должа излучать нить лампы накаливания при температуре 2750 К и мощности излучения 1 кВт?
Татарин>> Ноль, конечно. Математический. Он отрубается резко.
Б.г.> Но почему? ведь экспонента в ноль не обращается никогда. А один коротковолновый квант собирает энергию с большой части спектра в герцах.
Ну да, но оно же счётно в штуках же. А "маловероятные события в единичных экспериментах не происходят".

Вероятности ну очень маленькие, там и о квантах в тысячелетия речи не идёт. Для этого на микроуровне у тебя частица должна приобрести - в флуктуации - энергию в те самые МэВы, которые потом передаст свету. Ну блин же. :) Ну не бывает. :) Может. Но не бывает же.

То есть, какая-то вероятность есть, законами сохранения не запрещено, но точно так же мог бы распасться какой-нить свинец-204: по всем законам и раскладам он может быть альфа-активным, просто период полураспада у него - 10 в ну очень большой степени.

Возвращаясь к начальному: почему же это математическая абстракция? Может? Может. Маловероятно? Ну так о том и формула же.
   109.0.0.0109.0.0.0
CA Fakir #31.01.2023 15:05  @Бывший генералиссимус#29.01.2023 12:04
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> Кто-то плюсанул мой старый пост, а, между тем, за прошедшие восемь лет я узнал, например, что и в таких условиях излучение водорода не будет тепловым.
Б.г.> Ну, то есть, будет, но только до не такой уж далёкой ультрафиолетовой границы, атом водорода в принципе не способен излучать кванты энергичнее 13,6 электрон-вольта,

Очень странные ты вещи говоришь.
Тепловое излучение ПРИ ДОСТАТОЧНОЙ ТОЛЩИНЕ будет у ЛЮБОГО реального объёкта, включая газ, если он "оптически толстый".
Посмотри на квазипланковский спектр солнца.

И причём тут 13,6 эВ? какой нафиг порог? с какого перепугу порог? Любой, абсолютно любой, газ при ненулевой температуре имеет некую долю не только возбуждённых, но и ионизованных молекул/атомов. Т.е. присутствуют свободные электроны и ионы либо ядра. Следовательно, становятся возможны не только связанно-связанные, но и свободно-свободные (тормозное) и свободно-связанные переходы.
Откуда в хорошей ионизированной плазме, где этих переходов как собак, возьмётся атомный порог?

Энергия ионизации жёстко ограничивает энергию ЛИНЕЙЧАТОГО спектра, но не сплошного.
   56.056.0
CA Fakir #31.01.2023 15:11  @Татарин#31.01.2023 12:48
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Татарин> Вероятности ну очень маленькие, там и о квантах в тысячелетия речи не идёт. Для этого на микроуровне у тебя частица должна приобрести - в флуктуации - энергию в те самые МэВы, которые потом передаст свету. Ну блин же. :) Ну не бывает. :) Может. Но не бывает же.

Не, тут ИМХО вопрос в правильном направлении.
Типа как и с максвелловским распределением - формально на хвосте есть (или могут оказаться) молекулы со сколь угодно большой энергией. Следовательно, рассуждая формально же, возможна ситуация, когда где-то на хвосте окажется молекула, в которой в одной больше кинетической энергии, чем тепловой энергии во всём рассматриваемом объёме газа. Что выглядит, мягко говоря, предельно странно, и смягчается лишь тем, что у нас, ну да, сравнительно точное приближение, выведенное из нескольких общих соображений и допущений. А по-хорошему надо бы чуть доточить - скажем, хотя бы отнормировав подынтегральную величину.
Ну также и в чёрном теле - постулирована равнораспределённость энергии по степеням свободы.
   56.056.0
EE Татарин #31.01.2023 16:06  @Fakir#31.01.2023 15:11
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Fakir> Типа как и с максвелловским распределением - формально на хвосте есть (или могут оказаться) молекулы со сколь угодно большой энергией. Следовательно, рассуждая формально же, возможна ситуация, когда где-то на хвосте окажется молекула, в которой в одной больше кинетической энергии, чем тепловой энергии во всём рассматриваемом объёме газа.
А возможна ли? Тут я согласен, есть явные границы формализма, мы их пересекаем (нужно только понять, как и где).

А при равномерном распределении энергии по модам - где там выход за пределы модели-то?
   109.0.0.0109.0.0.0
CA Fakir #31.01.2023 16:26  @Татарин#31.01.2023 16:06
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Татарин> А возможна ли?

Почему же нет-то? Формально - вполне, ненулевая вероятность есть для сколь угодно больших энергий, хвост нигде не утыкается в ноль, приближается лишь асимптотически.

Да вообще много же таких приближений, которые в принятом формализме асимптотические, хотя по-хорошему должны выглядеть качественно (с математической точки зрения) иначе. Взять хоть классический теплоперенос теплопроводностью. От "включения" точечного источника тепла температура тут же, мгновенно, должна подняться, пусть на ничтожную долю градуса, но подняться - даже на другом конце Земли или даже галактики. Что с одной стороны очевидный абсурд, с другой стороны - совершенно естественно, потому что уравнение теплопроводности не содержит в себе конечной скорости распространения (оно не то что про скорость света, а и про скорость звука ничего "не знает"). Я сам не видал, но люди говорят, видели... или видели тех, кто видел :) "правильное" уравнение, с учётом конечной скорости, и что оно довольно зубодробительное, а уж решать аналитически вовсе рехнёшься. И тем не менее в пределах опытной точности решения заведомо некорректного в самой основе уравнения получаются очень хорошие, ценные и приемлемые.

Татарин> А при равномерном распределении энергии по модам - где там выход за пределы модели-то?

Ну в сущности так же - есть ненулевая вероятность получить квант немыслимой энергии, больше, чем должно быть во всём теле.

Вообще говоря, что мешает существованию неких поправочных коэффициентов, уменьшающих вероятность для очень больших энергий? Почему вот для всех энергий непременно строго равновероятное распределение?
Просто из очень общих соображений исходили, возможно - из излишне общих.

Как несколько отвлечённый пример - вот если взять спектр тормозного излучения, так он жёстко обрывается, утыкается в ось, потому что в общих чертах механизм понятен, и понятно, что выше чем энергия первичных электронов квантов быть не должно - неоткуда. Как следствие никакой асимптотики, спектр круто втыкается в ось.
Вполне вероятно, что он и в чернотельном случае по-хорошему должен втыкаться, только не круто. Но вести себя будет так, что на опыте хрен отличишь. Да еще с учётом того, что реальные тела всегда имеют большие или меньшие отклонения не только от черно-, но даже и от серотельности. Кстати, НЯЗ, никак толком современной теорией не описываемые - слишком сложно.

Так, к примеру, и с распределением энергий - может, имеет смысл как-то учесть транспорт энергии, диффузию в фазовом пространстве, ну что-то такое... что ограничивало бы дополнительно заселённость высокоэнергетичных состояний.
   56.056.0
LT Bredonosec #31.01.2023 17:34  @Бывший генералиссимус#30.01.2023 19:09
+
-
edit
 
Б.г.>тяжёлые элементы были в нём в момент образования. В "новых" красных карликах того же III поколения все тяжёлые элементы захвачены в момент образования звезды, и, да, их конвекцией выносит на поверхность.
Б.г.> Известно немало звёзд II поколения, резко обеднённых элементами тяжелее гелия,
я чуть призадумался... Если вторичные звезды образованы из материала сверхновых, которые благодаря излишней массе быстро сожгли своё топливо и нарастили кучу тяжелых элементов, то из чего должны образовываться "звезды 2 поколения", которые чрезвычайно бедны всем, что тяжелее гелия?
Может это и есть 1 поколение?

> но пока не найдена ни одна звезда I поколения, хотя красные карлики легко могли бы иметь возраст 14+ миллиардов лет, за это время они использовали бы не больше полпроцента своего водорода
А почему считают их не первым?

>(чем меньше тяжёлых элементов, тем тусклее звезда при той же массе).
эээ... связь формата "меньше гравитационное сжатие - слабее реакция"?

Б.г.> Есть звёзды, в которых этот обрыв виден. Не совсем до нуля, но, сильно. У звезды I поколения он должен быть резче примерно в 1000-10000 раз.
Но почему? У неё всё равно должен быть гелий. И он должен выноситься. У неё должны быть и дейтерий и тритий и хе3, пусть мало, но должны. И в фотосфере звезды газ же не должен быть нейтральным, он должен быть ионизирован, как плазма, почему тогда предел для нейтрального?
   62.062.0
RU Бывший генералиссимус #01.02.2023 10:29  @Bredonosec#31.01.2023 17:34
+
+1
-
edit
 
Б.г.>>тяжёлые элементы были в нём в момент образования. В "новых" красных карликах того же III поколения все тяжёлые элементы захвачены в момент образования звезды, и, да, их конвекцией выносит на поверхность.
Б.г.>> Известно немало звёзд II поколения, резко обеднённых элементами тяжелее гелия,
Bredonosec> я чуть призадумался... Если вторичные звезды образованы из материала сверхновых, которые благодаря излишней массе быстро сожгли своё топливо и нарастили кучу тяжелых элементов, то из чего должны образовываться "звезды 2 поколения", которые чрезвычайно бедны всем, что тяжелее гелия?

Ну неужто ты думаешь, что эти сверхновые сожгли весь водород в тогдашней вселенной? Нет, водорода было ещё достаточно. Поэтому в звёздах второго поколения тяжёлые элементы есть, но их сильно меньше, чем в звёздах третьего поколения.

>> но пока не найдена ни одна звезда I поколения, хотя красные карлики легко могли бы иметь возраст 14+ миллиардов лет, за это время они использовали бы не больше полпроцента своего водорода
Bredonosec> А почему считают их не первым?

Потому что в звёздах первого поколения даже углерода не должно быть совсем. Совсем. Потому что звёзды солнечной массы от образования вселенной дожить не могли, а в красных карликах не хватает температуры для образования углерода из гелия.

>>(чем меньше тяжёлых элементов, тем тусклее звезда при той же массе).
Bredonosec> эээ... связь формата "меньше гравитационное сжатие - слабее реакция"?

Нет. Во-первых, тяжёлые элементы служат катализаторами термоядерных реакций. Участвуют в CNO цикле. То есть, помимо очень медленной протон-протонной реакции идёт реакция последовательного присоединения протонов к более тяжёлым ядрам, и "отваливания" готовых альфа-частиц.
Во-вторых, тяжёлые элементы лучше воспринимают давление фотонного газа, и тем "расширяют" звезду, увеличивая площадь её фотосферы, которая, собственно, излучает

Б.г.>> Есть звёзды, в которых этот обрыв виден. Не совсем до нуля, но, сильно. У звезды I поколения он должен быть резче примерно в 1000-10000 раз.
Bredonosec> Но почему? У неё всё равно должен быть гелий. И он должен выноситься. У неё должны быть и дейтерий и тритий и хе3, пусть мало, но должны. И в фотосфере звезды газ же не должен быть нейтральным, он должен быть ионизирован, как плазма, почему тогда предел для нейтрального?

Дейтерия и трития и гелия-3 в звёздах нет. Они там сгорают быстрее, чем образуются. Потому что реакции с участием дейтерия, трития и гелия-3 происходят без участия слабого взаимодействия - сколько нейтронов вошло, столько и вышло, и порядок скорости этих реакций - 10-24 секунды. А реакции с участием слабого взаимодействия, хоть протон-протонная, хоть CNO, ОЧЕНЬ медленные. В этих реакциях протоны становятся нейтронами, а это реально медленный процесс. Распад свободного нейтрона - тысяча секунд.

То есть, в тоннах-то дейтерия и трития в звезде много, потому что она звезда. А в процентах - десять в минус двадцать какой-то степени.
   109.0.0.0109.0.0.0
LT Bredonosec #01.02.2023 13:26  @Бывший генералиссимус#01.02.2023 10:29
+
-
edit
 
Б.г.> Ну неужто ты думаешь, что эти сверхновые сожгли весь водород в тогдашней вселенной?
нет конечно. Только про бедность

Б.г.> Потому что в звёздах первого поколения даже углерода не должно быть совсем. Совсем. Потому что звёзды солнечной массы от образования вселенной дожить не могли, а в красных карликах не хватает температуры для образования углерода из гелия.
аа, тогда логично. По времени жизни логично.

Б.г.> Нет. Во-первых, тяжёлые элементы служат катализаторами термоядерных реакций. Участвуют в CNO цикле. То есть, помимо очень медленной протон-протонной реакции идёт реакция последовательного присоединения протонов к более тяжёлым ядрам, и "отваливания" готовых альфа-частиц.
а почему протон-протон идёт медленно?
Про CNO прочел, спасибо.

Б.г.> Во-вторых, тяжёлые элементы лучше воспринимают давление фотонного газа, и тем "расширяют" звезду, увеличивая площадь её фотосферы, которая, собственно, излучает
речь о переизлучении? Или о сжатии в более густую среду?
   62.062.0
EE Татарин #01.02.2023 13:57  @Bredonosec#01.02.2023 13:26
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Bredonosec> а почему протон-протон идёт медленно?
Это слабое взаимодействие.

Гелий-2 не существует. Поэтому протон должен превратиться в нейтрон (через слабое взаимодействие p->n+neutrino) в тот же самый момент, когда два протона находятся в пределах действия ядерных сил. Это очень маловероятное событие.
Собссно, это причина, по которой звёзды не сгорели в первые тысячелетия жизни, а тянут своё существование миллиарды лет. Звезда из чистого дейтерия сгорела бы очень быстро (и горела бы очень ярко).
   109.0.0.0109.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #01.02.2023 16:12  @Bredonosec#01.02.2023 13:26
+
-
edit
 
Б.г.>> Во-вторых, тяжёлые элементы лучше воспринимают давление фотонного газа, и тем "расширяют" звезду, увеличивая площадь её фотосферы, которая, собственно, излучает
Bredonosec> речь о переизлучении? Или о сжатии в более густую среду?

Наоборот, о раздувании. Звезда находится в равновесии - гравитация сжимает её, а давление фотонного газа расширяет. При этом, видимый свет может излучаться только с поверхности, фотосферы. Более глубокие слои непрозрачны для него.
   109.0.0.0109.0.0.0
?? Bredonosec #04.02.2023 20:21  @Татарин#01.02.2023 13:57
+
-
edit
 
Татарин> Гелий-2 не существует. Поэтому протон должен превратиться в нейтрон (через слабое взаимодействие p->n+neutrino) в тот же самый момент, когда два протона находятся в пределах действия ядерных сил. Это очень маловероятное событие.
хм.
Но достаточно вероятное, чтоб самоподдерживающаяся реакция синтеза возникла при достаточном сжатии, не так ли? Иначе звезды никогда б не загорались, так и были бы холодными скоплениями водорода..

Татарин> Собссно, это причина, по которой звёзды не сгорели в первые тысячелетия жизни, а тянут своё существование миллиарды лет.
То есть, причина более ранней кончины крупных звезд - не в увеличении сжатия, что делает событие превращения в нейтрон более вероятным, а в именно CNO реакции?

Зы, Андрею: про давление света дошло, спасибо :)
   108.0108.0
CA Fakir #22.02.2023 23:29  @Бывший генералиссимус#01.02.2023 10:29
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> Дейтерия и трития и гелия-3 в звёздах нет. Они там сгорают быстрее, чем образуются. Потому что реакции с участием дейтерия, трития и гелия-3 происходят без участия слабого взаимодействия - сколько нейтронов вошло, столько и вышло, и порядок скорости этих реакций - 10-24 секунды. А реакции с участием слабого взаимодействия, хоть протон-протонная, хоть CNO, ОЧЕНЬ медленные. В этих реакциях протоны становятся нейтронами, а это реально медленный процесс. Распад свободного нейтрона - тысяча секунд.
Б.г.> То есть, в тоннах-то дейтерия и трития в звезде много, потому что она звезда. А в процентах - десять в минус двадцать какой-то степени.


Ну что ты такое говоришь, откуда ты это взял? Какие десять в минус двадцать какой-то?!

Ядерные реакции на Солнце и в звездах

    Основными характеристиками всякой звезды являются ее масса М, радиус R и светимость L. Ближайшая к нам звезда − Солнце, масса которого М = 2·1033 г, радиус R = 7·1010 см, светимость L = 4·1033 эрг/с.     Рассмотрим, какие процессы протекают на Солнце и как можно следить за этими процессами. Рис. 94: Зависимость энерговыделения от температуры в звезде для рр- и CN-циклов.     Основные процессы в звездах − ядерные реакции, образующие рр- и CN-циклы. На рис. 94 показана связь между энерговыделением и температурой, характерной для этих циклов. //  Дальше — nuclphys.sinp.msu.ru
 
дейтерия 2H и трития 3H < 10-4%
 


И это дейтерия и трития - гелия-3 намного больше! Посмотри хоть на состав солнечного ветра.

Астронет > Солнечный ветер

Российская Астрономическая Сеть //  www.astronet.ru
 

В нём гелия-3 - порядка 10-5 %
Обрати внимание: в ветре доля водорода (96%) ощутимо выше, а гелия, всех изотопов суммарно (4%) - ощутимо ниже, чем общепринято для Солнца в целом! Можно ожидать, что в среднем по Солнцу доля 3He тоже выше, чем в ветре.


Реакции синтеза даже для D+T при тех условиях, что на Солнце, идут далеко не мгновенно - и температуры не ахти (всего-то 1 кэВ), и смесь не "чистая", как в реакторе (последнее может быть даже важнее) - т.е. столкновения достаточно быстрого дейтона (с максвелловского хвоста) с достаточно быстрым тритоном (тоже с максвелловского хвоста; ну конечно важны энергии в с.ц.м., но для простоты выразимся так) менее вероятны, между ними почти всегда встревает какой-нибудь протон, и обламывает всю малину. И тем более с 3He, где энергии нужны еще больше.


Описание несколько вольное, но как бы отражает характер:
Ядро дейтерия (дейтон) по своим свойствам похоже на ядро водорода, только тяжелее. Но в отличие от последнего в недрах звезды ядро дейтерия долго существовать не может. Уже через несколько секунд, столкнувшись еще с одним протоном, оно присоединяет его к себе, испускает мощный гамма-квант и становится ядром изотопа гелия, у которого два протона связаны не с двумя нейтронами, как у обычного гелия, а только с одним. Раз в несколько миллионов лет такие ядра легкого гелия сближаются настолько тесно, что могут объединиться в ядро обычного гелия, "отпустив на свободу" два протона.
 


Соответственно 3He постоянно присутствует в некой достаточно ощутимой доле (ну он просто обязан быть в каждый момент времени в ненулевом количестве, являясь промежуточной стадией цикла, а область горения - незамкнутая же), и вполне ухитряется не выгорать в ноль, диффундировать к периферии области горения в ядре, ну а там уже по всей негорящей конвективной зоне размешивается и выносится и на поверхность.

Какие именно там пропорции, какие профили концентраций по глубине - дело походу достаточно тёмное еще, но что никак не 10-20 - очевидно.


Как пример - недавние свежие сомнения относительно содержания металлов:

Металличность Солнца оказалась выше, чем считалось: что узнали астрофизики

Исследование, проведенное подземной лабораторией, изменяет представления физиков о внутреннем составе Солнца. «Хайтек» рассказывает, какие способы используют, чтобы заглянуть внутрь ближайшей к Земле звезды, почему результаты отличаются и что это значит. //  hightech.fm
 
С начала 2000-х годов измерения, проведенные с помощью спектроскопии и гелиосейсмологии начали расходиться. Первый метод измерения показывал более низкое содержание тяжелых элементов, чем анализ звуковых волн. Результаты наблюдения за нейтрино подтверждают теорию высокой металличности гелиосейсмографов: они говорят, что количество тяжелых элементов на 9-58% больше, чем предполагает теория на основе спектроскопии.

Одним из возможных объяснений таких различий в измерениях может быть разница в концентрации химических элементов на поверхности и внутри ядра звезды. Такую гипотезу предлагают астрофизики, опубликовавшие результаты своего моделирования в журнале Astronomy & Astrophysics. Они показали, что если Солнце в процессе формирования собирало материал с протосолнечного диска неравномерно, то металличность его ядра могла бы быть на 5% выше, чем на поверхности.
 



И старые сомнения относительно конкретно 3He - еще тех времён, когда не разобрались с дефицитом солнечных нейтрино:

Гелий в астрофизике

ГЕЛИЙ В АСТРОФИЗИКЕ Одним из самых рациональных решений было бы попытаться примирить //  znaesh-kak.com
 
Одна из интерпретаций эксперимента Р. Дэвиса — ее развивают ленинградские физики под руководством профессора Г. Е. Кочарова — тоже не отвергает термоядерный синтез в недрах звезд.

Но в качестве термоядерного горючего предполагается использовать не только водород, но и гелий-3. Ведь синтез гелия-4 из гелия-3 (это происходит на одной из ступенек протон-протонного цикла) не сопровождается образованием нейтрино.

Значит, нужно искать косвенные доказательства этого превращения.

Если в недрах Солнца сгорает гелий-3, значит, этот изотоп присутствует и в солнечной атмосфере, и в околосолнечном пространстве. Стоит прислушаться к «дыханию» Солнца, как можно обнаружить гелий-3.
Наша Земля постоянно ощущает влияние процессов, происходящих на Солнце.

На Землю приходят не только солнечные свет и тепло, но и так называемый солнечный ветер — корпускулярное излучение солнечной поверхности: потоки ядер водорода, дейтерия, трития, изотопов гелия, а также более тяжелых химических элементов.

Особый интерес представляет излучение, возникающее во время солнечных вспышек, когда на сравнительно небольших участках поверхности Солнца отмечается кратковременное увеличение яркости.

Вспышки сопровождаются огромным выделением энергии не только в оптическом, но и в радио- и рентгеновском диапазонах, а также выбросом корпускулярного излучения.

Оказалось, что во время вспышек в околосолнечное пространство наряду с другими частицами попадает аномально большое количество гелия-3.

Например, во время вспышки, зарегистрированной 28 мая 1969 года, гелия-3 было обнаружено в 500—600 раз больше, чем тяжелых изотопов водорода. А в отдельных случаях его количество превышало даже концентрацию гелия-4.

С помощью ядерных реакций, протекающих на поверхности Солнца, трудно объяснить такое изобилие гелия-3. Это означало, что солнечное вещество, по крайней мере вблизи поверхности, тоже должно быть обогащено этим изотопом.


Участие гелия на Солнце

Участие гелия-3 в энергетике Солнца можно было бы представить следующим образом. Как пишет профессор Г. Е. Кочаров, «вначале происходит горение водорода и постепенное накапливание (особенно в удаленных от центра областях) гелия-3

Далее за счет перемешивания в центр поступает гелий-3, происходит перестройка структуры Солнца и основным источником энергии становится гелий-3.

После его сгорания температура в центре возрастает и энергия Солнца обеспечивается горением водорода с одновременной генерацией гелия-3. Далее опять скачкообразное перемешивание и т. д.».

Идея о принципиально новом термоядерном горючем в известной степени снята напряжение , связанное с отрицательным результатом эксперимента Р . Девиса.

Но у этой гипотезы были свои подводные камни.
 
   56.056.0
EE Татарин #22.02.2023 23:54  @Bredonosec#04.02.2023 20:21
+
+1
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Bredonosec> Но достаточно вероятное, чтоб самоподдерживающаяся реакция синтеза возникла при достаточном сжатии, не так ли? Иначе звезды никогда б не загорались, так и были бы холодными скоплениями водорода..
Ну да. Но там 20, что ли, десятичных порядков разницы. Спасает только высокая плотность в центре "нормально" горящей звезды.

Bredonosec> То есть, причина более ранней кончины крупных звезд - не в увеличении сжатия, что делает событие превращения в нейтрон более вероятным, а в именно CNO реакции?
И то, и то. И плотность, и наличие углерода влияют.
А ещё плотность влияет на само наличие углерода, потому что делает возможным его синтез - он идёт из 3 гелиев. Бериллий-8 при синтезе из двух гелиев почти мгновенно распадается (НЯП, 1Е-16), и в этот момент к бериллию должен подскочить ещё один гелий, который делает уже дважды магическое устойчивое ядро С12.

Без достаточной плотности вероятность тройного столкновения мала. А ещё нужна неслабая такая температура: реакция синтеза в бериллий экзотермическая, почти 100кэВ, миллиард К, если пересчитывать на равновесные градусы, поэтому в звёздах идёт "на хвостах" и очень редкая по-любому.
   110.0.0.0110.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #28.02.2023 08:51  @Fakir#22.02.2023 23:29
+
-
edit
 
Б.г.>> То есть, в тоннах-то дейтерия и трития в звезде много, потому что она звезда. А в процентах - десять в минус двадцать какой-то степени.
Fakir> Ну что ты такое говоришь, откуда ты это взял? Какие десять в минус двадцать какой-то?!

Я это взял именно из соотношения времени жизни нейтрона и характерных времён сильного взаимодействия.

Fakir> Ядерные реакции на Солнце и в звездах

Между прочим, там написано только МЕНЬШЕ 10-4 %, а, сколько именно, не написано. Это значит - просто ниже тогдашнего, на время написания книжки, порога обнаружения. Расчётные модели давали разные концентрации.

Между прочим, то, что мы имеем в солнечном ветре, зависит ещё и от сортировки, а сортировка поднимает гелий, потому что на него давление излучения больше, чем на дейтерий.
   110.0.0.0110.0.0.0
RU Бывший генералиссимус #28.02.2023 16:08  @Татарин#22.02.2023 23:54
+
-
edit
 
Татарин> Без достаточной плотности вероятность тройного столкновения мала. А ещё нужна неслабая такая температура: реакция синтеза в бериллий экзотермическая,

В смысле, эндотермическая?

Татарин> почти 100кэВ, миллиард К, если пересчитывать на равновесные градусы, поэтому в звёздах идёт "на хвостах" и очень редкая по-любому.

для экзотермической реакции достаточно температуры активации, впрочем, для многозарядных, она всяко не маленькая будет.
   110.0.0.0110.0.0.0
EE Татарин #28.02.2023 16:40  @Бывший генералиссимус#28.02.2023 16:08
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> Без достаточной плотности вероятность тройного столкновения мала. А ещё нужна неслабая такая температура: реакция синтеза в бериллий экзотермическая,
Б.г.> В смысле, эндотермическая?
В смысле, да. :)

Татарин>> почти 100кэВ, миллиард К, если пересчитывать на равновесные градусы, поэтому в звёздах идёт "на хвостах" и очень редкая по-любому.
Б.г.> для экзотермической реакции достаточно температуры активации, впрочем, для многозарядных, она всяко не маленькая будет.
Что такое "температура активации"? "Честный" кулоновский барьер - не помню, сколько, но ещё раза в полтора выше.
Термояд в звёздах идёт за счёт туннелирования, в основном... да и на земле тоже.
   109.0.0.0109.0.0.0
CA Fakir #05.03.2023 00:40  @Бывший генералиссимус#28.02.2023 08:51
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> Я это взял именно из соотношения времени жизни нейтрона и характерных времён сильного взаимодействия.

Почему бы вдруг?!

Б.г.> Между прочим, то, что мы имеем в солнечном ветре, зависит ещё и от сортировки, а сортировка поднимает гелий, потому что на него давление излучения больше, чем на дейтерий.

15 порядков это явно не даст.
   56.056.0
RU Дем #05.03.2023 22:38  @Татарин#01.02.2023 13:57
+
-
edit
 

Дем
Dem_anywhere

аксакал

Татарин> Гелий-2 не существует.
Существует. Даже экспериментально наблюдался
Raciti G., Cardella G., De Napoli M., Rapisarda E., Amorini F., Sfienti C. Experimental Evidence of 2He Decay from 18Ne Excited States. — Phys. Rev. Lett. — 2008. — Vol. 100. — P. 192503—192506
Прикреплённые файлы:
2He.jpg (скачать) [650x650, 65 кБ]
 
 
   110.0110.0
RU Бывший генералиссимус #06.03.2023 10:10  @Fakir#05.03.2023 00:40
+
0 (+1/-1)
-
edit
 
Б.г.>> Я это взял именно из соотношения времени жизни нейтрона и характерных времён сильного взаимодействия.
Fakir> Почему бы вдруг?!
Б.г.>> Между прочим, то, что мы имеем в солнечном ветре, зависит ещё и от сортировки, а сортировка поднимает гелий, потому что на него давление излучения больше, чем на дейтерий.
Fakir> 15 порядков это явно не даст.

Да почему 15-то? В той работе, на которую ты ссылаешься, буквально написано, что, если бы было 10-4%, мы бы обнаружили, но не обнаружили, значит, меньше. А на сколько меньше (или во сколько раз меньше, или на сколько порядков меньше), авторы сказать не могут.
   110.0.0.0110.0.0.0
CA Fakir #09.03.2023 16:17  @Бывший генералиссимус#06.03.2023 10:10
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Б.г.> Да почему 15-то?

Да патамушта состав солнечного ветра.
   56.056.0
RU Бывший генералиссимус #11.03.2023 16:40  @Fakir#09.03.2023 16:17
+
+1
-
edit
 
Б.г.>> Да почему 15-то?
Fakir> Да патамушта состав солнечного ветра.

Ты по-прежнему настаиваешь, что "меньше" - это то же самое, что "равно"?
Ещё раз. Прямыми методами дейтерий и тритий в составе солнечного ветра не детектируются никак. Вообще, до сих пор.
Ион с соотношением заряда к массе 2 в составе солнечного ветра - это альфа-частица. В масс-спектрометре альфа-частицы будут лететь в точности туда, куда и дейтроны.
Гелий-3 в составе солнечного ветра детектируется, но, опять же, масс-спектрометрическим методом, где с ним конкурирует кислород-18 с соответствующими зарядами. Если изотопная распространённость кислорода-18 на Солнце такая же, как на Земле, то концентрация кислорода-18 на Солнце больше концентрации гелия-3, причём, не только по массе, но и в штуках атомов. А ионы кислорода-18 с зарядами +6 и +12 в масс-спектрометре отлично маскируются под ионы гелия-3 с зарядами +1 и +2 соответственно.
Отфильтровать от помехи можно, но, для этого, нужно накопить весовые количества и того, и другого. Если бы Genesis приземлился целым, можно было бы поговорить более предметно, а сейчас все цифры приводятся либо со знаком "меньше", либо в результате расчётов.
   110.0.0.0110.0.0.0
1 2 3

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru