misc/class
lib/jquery_pnotify, lib/moment, lib/lodash, misc/notification, misc/social, site/engine
$._social.__cfg = {"init":[{"service":"basic"},{"fb_app_id":"556076531075995","service":"fb"},{"vk_app_id":"3235940","service":"vk"},{"service":"twi"}],"like":[{"service":"fb"},{"service":"vk"},{"via":"GonzoKZ","channel":"GonzoKZ","hash_tag":"","service":"twi"}],"twi":{"like_count":"vertical"},"fb":{"like_layout":"box_count"},"vk":{"like_type":"vertical","like_fixed":true}}; window._SiteEngine = new classes.SiteEngine( { user_id: 0, controller: 'Blog', action: 'page', content_css_version: '1432482607', social_enabled: 1, custom: []} ); (function($){ var GA_ID = "UA-36321844-1"; function gaTrackPageview() { var gaJsHost = (("https:" == document.location.protocol) ? "https://ssl." : "http://www."); var src = gaJsHost + "google-analytics.com/ga.js"; $.getScript(src, function(data, textStatus) { var tracker = _gat._getTracker(GA_ID); tracker._trackPageview(); }); } $(document).ready(function() { gaTrackPageview(); }); })(jQuery);
Интернет-журнал «Культура и общество»
Войти через:
Комментарии
Лучшие посты
По комментариям
По просмотрам
С нами
Сейчас online
А также 158 гостей
Блоги
484
с нами с 14 ноября 2012

Палеоядерная бомба: как Луна образовалась благодаря ядерной реакции

Приручение ядерного распада, то есть разработка ядерных реакторов и ядерных бомб, без всякого сомнения, оказало огромное влияние на политическую обстановку. Ну и, конечно же, это можно считать одним из самых крупных достижений XX века в области прикладной науки. Но великие умы, осуществившие цепную реакция деления атомных ядер, совершенно напрасно приписывали себе первенство в этом вопросе. Такая реакция на нашей планете уже происходила.

Столкновение с Землей

  •  

Традиционная импактная (ударная) теория происхождения Луны, ставшая общепринятой в конце 1970-х годов, описывает этот процесс так. Крупное космическое тело (гипотетическая планета Тейя размером примерно с Марс) примерно 4,5 млрд лет назад столкнулась с юной, еще горячей, Землей. Осколки этого космического тела, как и те, которые были выбиты с Земли, оказались на орбите, где постепенно под действием сил гравитации «слиплись» и остыли, образовав знакомый нам спутник планеты.

Вим ван Вестренен, профессор геохимии и планетологии, Свободный Университет в Амстердаме: «Проверить гипотезу формирования Луны с помощью ядерного взрыва можно, проанализировав лунный грунт на предмет наличия продуктов распада — гелия-3 и ксенона-136. К сожалению, все осложняется тем, что тот же гелий-3 в большом количестве присутствует на Луне благодаря постоянному воздействию солнечного ветра. Однако в будущих лунных миссиях появится возможность брать глубинные образцы грунта. Анализ этих образцов покажет их происхождение и сможет подтвердить или опровергнуть наши предположения».

Однако в последнее десятилетие ученые находят в этой теории некоторые неувязки. Методы компьютерного моделирования показывают, что при таком процессе Луна примерно на 70−80% должна состоять из материала Тейи, и лишь на 20−30% - из земного. Между тем, современные точные методы анализа изотопного состава лунного грунта, доставленного на Землю американскими экспедициями «Аполлонов» (в том числе образцы вулканического происхождения, предположительно с глубины в десятки километров) и советскими автоматическими станциями, позволяют сказать, что по соотношению ключевых изотопов (кислород, хром, титан, калий, кремний, а также пары гафний-титан и самарий-неодим) земные силикаты (мантия + кора) и лунный грунт очень близки. Более того, по изотопному составу силикаты Земли и Луны отличаются от каменных метеоритов (хондритов), которые считаются «кирпичиками», из которых построена кора каменистых планет. Учитывая разницу в условиях формирования Земли и гипотетической Тейи, такую идентичность сложно объяснить в рамках импактной теории.

Теория Дарвина и другие

Альтернативные гипотезы происхождения Луны имеют давнюю историю. Первую такую гипотезу в 1879 году предложил еще Джордж Дарвин, сын Чарльза Дарвина. В гипотезе Дарвина Луна была сформирована из материала земной мантии, и «отпочковалась» от горячей Земли под действием центробежных сил и приливных сил Солнца (в дальнейшем эта гипотеза была опровергнута расчетами, которые показали, что приливные эффекты недостаточно сильны). В дальнейшем на основе этой гипотезы были построены различные варианты, но все они требовали очень быстрого вращения Земли, которое, судя по моменту импульса современной системы Земля-Луна, вовсе не имело места. Так что основное слабое место этих «безимпактных» гипотез — это отсутствие источника энергии, способного выбросить на орбиту изрядное количество земного вещества. А энергии нужно много — согласно несложным расчетам, порядка 2,5*1030 Дж, и выделиться она должна была очень быстро.

Подземная ядерная промышленность

Между тем, человечеству знаком источник подобной энергии — это ядерная бомба. Правда, он сугубо рукотворный. Однако несколько лет назад физик Роб де Мейер из Университета Западного мыса в Кейптауне (ЮАР) и геохимик Вим ван Вестренен из Свободного Университета в Амстердаме выдвинули интересное предположение. Основываясь на распределении редкоземельных элементов самария и неодима в земной мантии, они предположили, что в древности между корой и мантией мог существовать «скрытый резервуар», обогащенный литофильными элементами, в том числе ураном и торием. Фактически в этом резервуаре могли сложиться подходящие условия для того, чтобы началась ядерная реакция — в точности такая, как происходит в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах, которые используются в ядерной промышленности для получения делящихся материалов для ядерного оружия, в частности, для наработки плутония. Однако реактор-размножитель, не имеющий замедлителя нейтронов, требует достаточно высоких концентраций делящихся элементов, а согласно расчетам ученых, концентрация радиоактивных элементов в «скрытом резервуаре» на момент формирования Луны была примерно в 20 раз меньше, чем требуется для достижения критичности. Работать такой реактор попросту не мог.

В 1972 году французские химики на комбинате по обогащению урана в Пьерлате (Франция) обнаружили в гексафториде урана, поступающем с месторождения в Окло (Габон) недостаток урана-235 (0,717% вместо обычных 0,720). Недостаток мог свидетельствовать о пропаже ядерных материалов. При тщательном расследовании обнаружился удивительный природный феномен. Оказалось, что уран-235 «пропал» в результате выработки в природном ядерном реакторе, который существовал примерно 1,8 млрд лет назад! Концентрация урана-235 в руде в те времена составляла 3,7%, что сделало возможным существование теплового реактора: грунтовые воды, которые играли роль замедлителей нейтронов, поступали в богатые ураном породы, и начиналась реакция. Вода при этом испарялась, и реакция останавливалась. После охлаждения вода вновь поступала в реактор, и реакция возобновлялась. Этот циклический процесс продолжался несколько сот тысяч лет.

Красная кнопка

Для того чтобы запустить древний геореактор, требовалось «нажать на кнопку». В качестве кнопки, согласно расчетам Владимира Анисичкина и Дмитрия Воронина из новосибирского Института гидродинамики им. М.А. Лаврентьева Сибирского отделения РАН, мог выступить совсем небольшой астероид диаметром всего лишь около 100 км, столкнувшийся с Землей на скорости около 30 км/c. Энергия такого удара значительно меньше той, которая необходима для формирования Луны, но она послужила детонатором. В результате прохождения ударной волны от столкновения давление в зоне «скрытого резервуара» между мантией и корой возросло до десятков миллионов атмосфер, в результате чего геореактор из подкритического стал критическим. Разогрев и цепная реакция радиоактивного распада привели к еще большему увеличению критичности, и реактор «пошел в разнос», превратившись в гигантскую ядерную бомбу. Взрыв этой бомбы за несколько миллисекунд освободил энергию, эквивалентную примерно 1015 мегатонн, превратив окружающее вещество в плазму с температурой 10 млрд К, которая и «выдула» земное вещество на орбиту. Последствия этого взрыва мы видим на небе в ясные ночи.

Источник

Мечта интроверта
12 декабря 2018
GONZO
просмотров: 74
Что почитать на Новый год, чтобы вас никто не раздражал
12 афоризмов из «Бусидо» Ямамото Цунэтомо
12 декабря 2018
GONZO
просмотров: 74
В искусстве красноречия главное — умение молчать

Комментарии

Оставить комментарий
Оставить комментарий:
Отправить через:
Предпросмотр
modules/comment
window._Comment_blog_4568 = new classes.Comment( '#comment_block_blog_4568', { type: 'blog', node_id: '4568', user: 1, user_id: 0, admin: 0, view_time: null, msg: { empty: 'Комментарий пуст', ask_link: 'Ссылка:', ask_img: 'Ссылка на изображение:' } });