Образование звёзд, водородная стадия горения

Биология » Концепции современного естествознания » Образование звёзд, водородная стадия горения

Основа межзвёздного вещества – водород и гелий. По причинам, которые пока не ясны, разбросанное во Вселенной космическое вещество образовало местные скопления и неоднородности. Под влиянием сил тяготения локальные скопления газа уплотнялись, уплотняясь – нагревались. Тепловое излучение и свет не могли выходить из горячего ионизированного газового облака, нагрев увеличивался, и когда температура сжатого газа достигла десятка миллионов градусов, начались первые термоядерные реакции – превращение водорода в гелий.

Ядро гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов, ядро водорода – из одного протона. Однако при очень высоких температурах возможны реакции слабого взаимодействия – при столкновении двух протонов один из них превращается в нейтрон и образуется дейтерий (D) по схеме: p

+

p

=

D

+

e

+

+

ν

Перед нами – реакция слабого взаимодействия, процесса медленного. Осуществляется она исключительно редко, в одном случае на 1028 столкновений. Слабые силы действуют на очень коротких расстояниях, а чтобы сблизить протоны, преодолеть силы электростатического отталкивания, необходимо получить очень большие начальные скорости сталкивающихся частиц. Следовательно, протонный газ должен иметь очень высокую температуру. Но вот дейтерий получен. Столкновение ядер дейтерия (при звёздных температурах) приводит к их слиянию без превращения частиц друг в друга, под действием только “быстрого”сильного взаимодействия, поэтому дейтерий тут же превращается либо в тритий, либо в лёгкий изотоп гелия-3. Каждый из них так же шустро реагирует с дейтерием с образованием гелия-4. Исключительно медленная реакция слабого взаимодействия – причина того, что на водородной стадии горения звезда стабильно существует миллиарды лет. Правда, очень массивные, следовательно, очень горячие звёзды сгорают быстрее, за десятки или сотни миллионов лет – чем выше температура и давление, тем чаще происходят столкновения протонов, но большинство звёзд во Вселенной относятся к долгожителям. Наше Солнце горит 5 млрд. лет и это процесс продлится ещё около 8 – 10 млрд. лет.


Другое по теме:

Простые модели движения мембранных компонентов
На рис. 2 представлены некоторые модели, использующиеся для анализа поступательного движения молекул внутри мембранного бислоя. Такие модели необходимы для интерпретации экспериментальных данных с точки зрения молекулярного движения. 1. ...

Прерванное половое сношение
Метод основан на извлечении полового члена из влагалища перед началом эякуляции. Контрацептивная эффективность метода составляет 15–30 беременностей на 100 женщин/лет. Распространенность около 28%, особенно в католических странах. Ограни ...

Излучение абсолютно чёрного тела и кванты Планка
Слово “квант” впервые произнёс Макс Планк в 1900 г. До этого Планк четыре года безуспешно пытался решить проблему излучения абсолютно чёрного тела. Суть её в следующем. Свет, как и прочие электромагнитные волны, излучается по двум причина ...