html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Палеоядерная бомба: как Луна образовалась благодаря ядерной реакции

Считается, что самым мощным ядерным взрывом в истории было испытание советской бомбы АН602 мощностью более 50 мегатонн тротилового эквивалента. Но на самом деле это не так: самый мощный взрыв такого рода прогремел намного раньше. Его последствия можно видеть каждую ночь.
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.

Статья «Палеоядерная бомба» опубликована в журнале «Популярная механика» (№4, Апрель 2014).
Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с popmech.ru

5

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • popmech.ru
          • домен popmech.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции