Astronet > Rasprostranennost' elementov

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Rasprostranennost' elementov

- otnositel'noe sr. soderzhanie (inogda govoryat obilie) dannogo him. elementa (nuklida) v kosmich. veshestve. Pod R.e. chasto ponimayut ne tol'ko soderzhanie k.-l. him. elementa, no takzhe i ego otdel'nyh ustoichivyh izotopov. R.e. opredelyaetsya na osnovanii sovokupnosti vseh dannyh kosmohimii: izucheniya spektrov Solnca i zvezd, sostava pervichnyh kosmicheskih luchei, him. analizov meteoritov, lunnogo grunta, a takzhe dannyh geohimii. Rasprostranennost' vodoroda i geliya ocenivaetsya s privlecheniem kosvennyh dannyh: raschetov vnutr. stroeniya zvezd i vyvodov kosmologii. Na ris. pokazana R.e. v zavisimosti ot atomnoi massy, normirovannaya t.o., chtoby rasprostranennost' kremniya ravnyalas' 10⁶. Ukazany takzhe razlichnye processy obrazovaniya elementov, rassmatrivaemye v yadernoi astrofizike. Naibol'shuyu rasprostranennost' imeet vodorod, za nim sleduet gelii (v zemnyh i lunnyh porodah, a takzhe v meteoritah etih elementov malo, ottuda oni uletuchilis').

Otnositel'naya rasprostranennost' nuklidov lg N (N - chislo
atomov, lg N_Si=6) v zavisimosti ot atomnoi massy
(po A. Kameronu). Izotopy odnogo i togo zhe elementa (vplot'
do Ge) soedineny pryamymi liniyami. Razlichnye simvoly
ukazyvayut na osnovnye processy sinteza nuklidov:
$\triangle$ - vzryvnoe gorenie C, O i Si, $\bigcirc$ -
medlennyi zahvat neitronov (s-process), + - bystryi
zahvat neitronov (r-process), $\bigoplus$ - sravnimyi
vklad s i r-processov, $\Box$ - yadernoe statisticheskoe ravnovesie
(e-process). Nuklidy, obrazuyushiesya v drugih processah,
otmecheny tochkami. Shtrihovoi liniei soedineny oboidennye yadra.

Malo rasprostraneny v prirode elementy Li, Be, B. V srednem R.e. bystro padaet s vozrastaniem atomnoi massy. Na fone etogo padeniya vydelyayutsya ochen' vysokii maksimum dlya Fe i blizko raspolozhennye dvoinye maksimumy, sootvetstvuyushie elementam Kr i Sr, Xe i Ba, Pt i Pb, u k-ryh est' izotopy libo s magich. chislami neitronov, libo poluchayushiesya pri radioaktivnom raspade yader s takimi chislami (sm. Magicheskie yadra). U oboidennyh yader rasprostranennost' primerno na poryadok nizhe, chem u ostal'nyh. Yadra s chetnym massovym chislom imeyut obychno bolee vysokuyu rasprostranennost'. Isklyucheniem sluzhit izotopnyi sostav Li i B v Zemle i meteoritah, gde preobladayut izotopy s nechetnym massovym chislom (⁷Li i ¹¹B).

Znacheniya rasprostranennostei naibolee obil'nyh elementov privedeny na risunke i v tablice, v k-roi dopolnitel'no ukazany ih koncentracii po masse, t.e. massy elementov (v g) v 1 g kosmich. veshestva. Dlya praktich. celei konchentracii po masse vodoroda, geliya i vseh ostal'nyh bolee tyazhelyh elementov, oboznachaemye obychno kak X, Y i Z, mozhno prinyat' ranymi sootvetstvenno 0,77, 0,21 i 0,12.

Kosmicheskaya rasprostranennost' naibolee obil'nyh elementov (po A. Kameronu, 1982)

Element Poryadkovyi
nomer Sr. massa,
a.e.m.* Rasprostranennost'
po chislu atomov
([Si]=10⁶) Koncentraciya
po masse

H 1 1,0087 $2,66\cdot 10^{10}$ 0,774

He 2 4,0024 $1,8\cdot 10^9$ 0,208

C* 6 12,01 $1,11\cdot 10^7$ $3,8\cdot 10^{-3}$

N 7 14,01 $2,31\cdot 10^6$ $9,3\cdot 10^{-4}$

O 8 16,00 $1,84\cdot 10^7$ $8,5\cdot 10^{-3}$

Ne 10 20,21 $2,6\cdot 10^6$ $1,5\cdot 10^{-3}$

Na 11 22,99 $6,0\cdot 10^4$ $4,0\cdot 10^{-5}$

Mg 12 24,31 $1,06\cdot 10^6$ $7,4\cdot 10^{-4}$

Al 13 26,98 $8,5\cdot 10^4$ $6,6\cdot 10^{-5}$

Si 14 28,09 $1,0\cdot 10^6$ $8,1\cdot 10^{-4}$

S 16 32,06 $5,0\cdot 10^5$ $4,6\cdot 10^{-4}$

Ar 18 36,28 $1,06\cdot 10^5$ $1,1\cdot 10^{-4}$

Ca 20 40,08 $6,25\cdot 10^4$ $7,2\cdot 10^{-5}$

Cr 24 51,97 $1,27\cdot 10^4$ $1,9\cdot 10^{-5}$

Mn 25 54,94 $9,3\cdot 10^3$ $1,5\cdot 10^{-5}$

Fe 26 55,85 $9,0\cdot 10^5$ $1,4\cdot 10^{-3}$

Ni 28 58,73 $4,78\cdot 10^4$ $8,1\cdot 10^{-5}$

Teoretich. istolkovanie R.e. - odna iz vazhneishih zadach yadernoi astrofiziki. Preobladanie v masshtabah Vselennoi vodoroda svidetel'stvuet o tom, chto on - ishodnyi element dlya yadernyh processov sinteza bolee tyazhelyh elementov. R.e. ot C do Ca, yadra k-ryh mogut byt' sostavleny iz celogo chisla yader geliya ( $\alpha$ -chastic), ves'ma vysoka. Eti elementy obrazovalis' v rezul'tate termoyadernyh reakcii (sm. Yadernye reakcii) v nedrah zvezd-gigantov, a takzhe pri termoyadernyh vzryvah zvezd. Maksimum dlya zheleza - rezul'tat t.n. e-processa, predshestvuyushego vspyshkam sverhnovyh zvezd (sm. takzhe Gravitacionnyi kollaps). R.e., bolee tyazhelyh, chem zhelezo, ob'yasnyaetsya processami zahvata atmonymi yadrami neitronov (sm. Neitronnyi zahvat). Eti processy zahvata, protekayushie v zvezdah, mogut byt' medlennymi (s-processy) i bystrymi (r-processy). Dvoinye maksimumy vblizi magich. chisel sluzhat ubeditel'nym dokazatel'stvom sushestvovaniya v prirode dvuh ukazannyh processov neitronnogo zahvata.

Rezkoe umen'shenie R.e. s rostom atomnoi massy ob'yasnyaetsya ogranichennoi moshnost'yu istochnikov neitronov. Yadra deiteriya D (tyazhelogo vodoroda $^2_1$ H), Li, Be, B, a takzhe oboidennye yadra, veroyatnee vsego, predstavlyayut soboi produkt kak holodnyh yadernyh reakcii v neravnovesnoi kosmich. plazme, tak i vzaimodeistviya neitrino so zvezdnym veshestvom. Osobenno nizkaya R.e. Li, Be i B svyazana s legkim razrusheniem ih pri termoyadernyh reakciyah. Kak s tochki zreniya nablyudenii, tak i i s tochki zreniya teorii ne vpolne yasny voprosy R.e. geliya i deiteriyayu Problema geliya svyazana s obshei kosmologiei, t.k. soglasno modeli goryachei Vselennoi 20-30% pervichnogo vodoroda (po masse) dolzhno bylo prevratit'sya v gelii eshe v nachal'noi stadii kosmologich. rasshireniya Vselennoi.

Lit.:
Teiler R.Dzh., Proishozhdenie himicheskih elementov, per. s angl., M., 1975; Novikov I.D., evolyuciya Vselennoi, M., 1979; Yadernaya astrofizika, per. s angl., M., 1985.

(D.A. Frank-Kameneckii, D.K. Nadezhin)

D. A. Frank-Kameneckii, D. K. Nadezhin, "Fizika Kosmosa", 1986
Glossarii Astronet.ru

L | R | A | B | V | G | D | E | Zh | Z | I | ' | K | L | M | N | O | P | R | S | T | U | F | H | C | Ch | Sh | Sh | E | Yu | Ya

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati

Element	Poryadkovyi nomer	Sr. massa, a.e.m.*	Rasprostranennost' po chislu atomov ([Si]=10⁶)	Koncentraciya po masse
H	1	1,0087	$2,66\cdot 10^{10}$	0,774
He	2	4,0024	$1,8\cdot 10^9$	0,208
C*	6	12,01	$1,11\cdot 10^7$	$3,8\cdot 10^{-3}$
N	7	14,01	$2,31\cdot 10^6$	$9,3\cdot 10^{-4}$
O	8	16,00	$1,84\cdot 10^7$	$8,5\cdot 10^{-3}$
Ne	10	20,21	$2,6\cdot 10^6$	$1,5\cdot 10^{-3}$
Na	11	22,99	$6,0\cdot 10^4$	$4,0\cdot 10^{-5}$
Mg	12	24,31	$1,06\cdot 10^6$	$7,4\cdot 10^{-4}$
Al	13	26,98	$8,5\cdot 10^4$	$6,6\cdot 10^{-5}$
Si	14	28,09	$1,0\cdot 10^6$	$8,1\cdot 10^{-4}$
S	16	32,06	$5,0\cdot 10^5$	$4,6\cdot 10^{-4}$
Ar	18	36,28	$1,06\cdot 10^5$	$1,1\cdot 10^{-4}$
Ca	20	40,08	$6,25\cdot 10^4$	$7,2\cdot 10^{-5}$
Cr	24	51,97	$1,27\cdot 10^4$	$1,9\cdot 10^{-5}$
Mn	25	54,94	$9,3\cdot 10^3$	$1,5\cdot 10^{-5}$
Fe	26	55,85	$9,0\cdot 10^5$	$1,4\cdot 10^{-3}$
Ni	28	58,73	$4,78\cdot 10^4$	$8,1\cdot 10^{-5}$