Материал: l_15
Эволюция массивной звезды
25
M
M
>
По мере вовлечения в процесс горения элементов с
всё большими значениями
Z
температура и давление
в
центре
звезды
увеличиваются
со
всё
возрастающей скоростью
,
что в свою очередь
увеличивает скорость ядерных реакций
.
Если для
массивной
звезды
реакция
горения
водорода
продолжается несколько миллионов лет
,
то горение
гелия происходит в
10
раз быстрее
.
Процесс горения
кислорода длится около
6
месяцев
,
а горение
кремния происходит за сутки
.
Содержание элементов в звезде
25
M
M
>
Центральная
часть
звезды
состоит
из
железа
и
незначительной
доли
нейтронов
и
α
-
частиц
–
продуктов
диссоциации
железа
под
действием
γ
-
квантов
.
В
районе
/
1,5
M M
=
преобладает
28
Si
.
20
Ne
и
16
О
составляют
основную
долю
вещества
в
области
от
1.6
до
6
/
M M
.
Внешняя
оболочка
звезды
(
/
8
M M
>
)
состоит
из
водорода
и
гелия
.
Распределение
элементов
соответствует
стадии
предсверхновой
,
когда
с
фоторасщепления
железа
под
действием
γ
-
квантов
начинается
охлаждение
и
сжатие
центральной
части
звезды
с
последующим
взрывом
сверхновой
.
Образование тяжелых элементов
В
процессе
термоядерного
синтеза
в
звёздах
образуются
элементы
вплоть
до
железа
.
Дальнейший
синтез
невозможен
,
так
как
ядра
группы
железа
обладают
максимальной
удельной
энергией
связи
.
Образованию
более
тяжёлых
ядер
в
реакциях
с
заряженными
частицами
—
протонами
и
другими
лёгкими
ядрами
—
препятствуют
увеличивающийся
кулоновский
барьер
тяжелых
ядер
.
Распространённость
элементов
,
расположенных
в
области
за
железом
,
относительно
слабо
зависит
от
массового
числа
А
.
Это
свидетельствует
об
изменении
механизма
образования
этих
элементов
.
Необходимо
принять
во
внимание
то
,
что
большинство
тяжёлых
ядер
являются
β
-
радиоактивными
.
В
образовании
тяжёлых
элементов
решающую
роль
играют
реакции
захвата
ядрами
нейтронов
(
n
,
γ
):
(
A
,
Z
)
+
n
→
(
A
+
1,
Z
)
+
γ
.
В
результате
цепочки
чередующихся
процессов
захвата
ядрами
одного
или
нескольких
нейтронов
с
последующим
их
β
−
-
распадом
увеличиваются
массовые
числа
А
и
заряд
Z
ядер
и
из
исходных
элементов
группы
железа
образуются
все
более
тяжёлые
элементы
вплоть
до
конца
Периодической
таблицы
.
Распространенность
Распространенность
нуклидов
нуклидов
во
во
Вселенной
Вселенной
Распространенность
нуклидов
во
Вселенной
в
зависимости
от
массового
числа
.
Распространенность
Si
принята равной
10
6
.
Эффект
спаривания нуклонов приводит к тому
,
что у ядер с
чётными значениями
Z
и
N
распространённость
,
как
правило
,
выше
,
чем у соседних ядер с нечетными
Z
и
N
.
Космическая
Космическая
шкала
шкала
времени
времени
Время
от
настоящего
момента
,
млрд
.
лет
Событие
14
Большой
Взрыв
14
Рождение
частиц
,
аннигиляция
вещества
и
антивещества
14
Синтез
2
H,
4
He
13
Образование
Галактик
10
Сжатие
нашей
протогалактики
10
Образование
первых
звёзд
5
Образование
Солнечной
системы
,
планет
4
Образование
земных
пород
3
Зарождение
микроорганизмов
2
Формирование
атмосферы
Земли
1
Зарождение
жизни
0,60
Ранние
окаменелости
0,45
Рыбы
0,15
Динозавры
0,05
Первые
млекопитающие
2
млн
.
лет
Человек
(homo sapiens)