Вес урана планеты: Камни и планеты: Уран

Уран планета — Справочник химика 21

    Несмотря на крайне малый по сравнению с массой Земли вес, радиоактивные элементы, замыкающие периодическую систему, и, в первую очередь, торий и уран, играют громадную роль в тепловом балансе нашей планеты. Расчеты показывают, что большая часть тепла, идущего из глубин нашей планеты к поверхности, обусловлена радиоактивным распадом урана и тория. Расчет количества тепла, выделяющегося при радиоактивном распаде элементов, позволяет сделать интересные выводы о происхождении планетной системы и о [c.71]
    Ускоренное движение вверх солнечной атмосферы с образованием грануляций, супергрануляций, вертикальных колебаний и спикул зависит от расстояния между Солнцем и планетами, а также интенсивности гравитационного излучения. Известно, что с увеличением эксцентриситета орбиты интенсивность гравитационного излучения быстро возрастает [11]. Поэтому в порядке убывания эксцентриситета (табл. 5) планеты можно расположить в следующий ряд Плутон > Меркурий > Марс > Сатурн > Юпитер > Уран > Земля > Нептун > Венера. Из этого ряда видно, что рост интенсивности излучения не совпадает со снижением радиуса орбиты. Очевидно, что Меркурий самая близкая планета к Солнцу и [c.75]

    В этом варианте изучают влияние температуры или токовой нагрузки на емкость, напряжение и удельную энергию. Влияние температуры рекомендуется изучать на элементах 373 Орион или 316 Уран при разряде на постоянное сопротивление 5 и 10 Ом соответственно. Один из двух одинаковых элементов разряжается при комнатной температуре, другой — при пониженной (например, при —10 или 0°С). Выдержка в термостате при заданной температуре не превышает 30—40 мин, разряд проводят, не извлекая элемент из термостата. В аналогичных условиях испытывают батарею 3336 Планета , которую разряжают на сопротивление 5 Ом. Конечное напряжение элементов равно 0,75 В, батареи — 2,2 В. 

[c.241]

    Назван в честь планеты Уран] [c. 203]

    Планеты Уран и Нептун очень похожи друг на друга как по размерам, так по массе и плотности. Радиус почти в 3,5 раза больше радиуса Земли плотность вещества более чем в два раза выше плотности Сатурна. Они находятся на чрезвычайно больших расстояниях от Солнца уран удален от него на 2800 млн. км, Неп-гуи—на 4500 млн. К И. Обе планеты имеют плотные 

[c.68]

    Это был уран. Мартин Клапрот дал название этому радиоактивному элементу-металлу в честь недавно открытой планеты Уран. [c.226]

    В англоязычной научно-технической литературе принято считать, что техника регистрации ИК-излучения берет свое начало в 1800 г. в работах сэра Уильяма Гершеля, астронома при дворе английского короля Георга III. При выполнении исследований, приведших к открытию планеты Уран 13 марта 1793 г., Гершель работал над защитой своих глаз от солнечного света и обнаружил эффект нагрева ртутного термометра, который был расположен за красной полосой спектра.

 [c.179]

    Значительные количества метана содержатся в атмосфере тяжелых планет (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). Эти планеты имеют восстановительную атмосферу, богатую водородом. Поэтому и углерод, и азот находятся на них в восстановленной форме в виде метана и аммиака соответственно. Содержание метана на тяжелых планетах так велико, что были предложены фантастические проекты его транспортировки в далеком будущем на Землю. 

[c.136]

    Как пи медленно выделяется урановое тепло, оно все-таки существенно подогревает Землю. Однако если бы в массе планеты концентрация урана была такой же, как в двадцатикилометровом верхнем слое, то температура Земли была бы намного выше существующей. Эти расчеты, подтвержденные прямыми измерениями (на больших глубинах вулканические породы беднее ураном), показывают, что по мере продвижения к центру Земли концентрация урана падает. [c.359]

    Уран открыт в виде оксида иОг Клапротом в 17891-. [86] и назван в честь планеты Уран. 

[c.286]

    Элемент был назван ими в честь планеты Нептун, которая подобно вновь полученному элементу, идущему следом за ураном в таблице Менделеева, следует за Ураном в Солнечной системе. [c.232]

    Большое влияние на развитие естествознания, в том числе и химии, оказали труды шведского ученого К. Линнея (1707— 1778) — создателя системы классификации и номенклатуры растений и животных. Линней описал около 10 ООО растений, расположив их и назвав в соответствии с им самим разработанными принципами. Упомянем также о работах по электричеству В. Франклина (1706—1790) и об открытии астрономом Ф. В. Гершелем (1738—1822) планеты Уран. [c.256]

    Новый элемент был назван нептунием (символ Кр) по имени планеты Нептун, расположенной непосредственно за планетой Уран, от которой получил свое название элемент уран. Таким образом, нептуний был первым открытым трансурановым элементом. 

[c. 178]

    В дальнейшем новому элементу было дано название плутоний (символ Ри) по Плутону, второй планеты за Ураном, от которой получил свое название элемент уран. [c.181]

    НЕПТУНИЙ (Neptunium, от названия планеты Нептун) Np — химический элемент с п. н. 93, ат. м. 237,0482, относится к группе актиноидов. Первый радиоактивный элемент, полученны) искусственно. Массовое число наиболее долгоживущего изотопа 237, период полураспада — 2 10 лет. В незначительном 1 оличестве содержится в урановых рудах. Н.— серебристый металл, в соединениях проявляет степень окисления +3, +4, +5, +6. С Н. начинается ряд трансурановых элементов, т. е. элементов, расположенных в периодической системе после урана. В связи с этим название Н. дапо по аналогии с расположением планет в солнечной системе (Нептун находится за Ураном). И. открыт американскими физиками Э. Мак-миланом и П. Абельсоном в 1940 г. 

[c.173]

    УРАН (Uranium, от названия планеты Уран) и — радиоактивный химический элемент П1 группы 7-го периода периодической системы элементов Д.

И. Менделеева, п. н. 92, ат. м. 238,029, относится к группе актиноидов. Природный У. состоит из трех радиоактивных изотопов 238(j, или UI (99,2739%, Г.д = = 4,51 10 лет) или актиноуран A U (0,7205%, 7, д=7.108 лет) и M4U, или ип (0,0056%, Г,д = 2,48Х X 10 лет). Стабильных изотопов У. не имеет, изотопы и 2зби родона- [c.258]

    В 1940 г. американские ученые Сиборг и Макмиллан изучали действие нейтронов на препарат (уранат аммония). Нейтроны получали на ускорителе действием ускоренных дейтонов на бериллий. Оказалось, что при облучении (нейтронами из Ве) ураната аммония получается в 1000 раз больше мощный поток нейтронов, чем исходный. Макмиллан с помощью совсем еще молодого сотрудника Абельсона определил, что получающийся новый элемент имел 7i/2=2,35 суток. Это был эзЫр (по названию планеты Нептуний, следующей за Ураном в солнечной системе). 

[c.226]

    Все планеты солнечной системы подразделяются на две группы. В одну из них входят планеты сравнительно небольп1Их размеров — Меркурий, Венера, Марс и Земля. Ко второй группе в основном относятся планеты-гиганты— Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. [c.65]

    Первая важная дата в истории урана— 1789 г., когда немецкий натурфилософ и химик Мартхгн Генрих Клапрот восстановил извлеченную из саксонской смоляной руды золотисто-желтую землю до черного металлоподобного вещества. В честь самой далекой из известных тогда планет (открытой Уильямом Гершелем восемью годами раньше) Клапрот, считая новое вещество элементом, назвал его ураном. 

[c.350]

    После цепи замечательных открытий наступила пора решения сложнейших технических и технологических проблем. Нужно было в невиданных доселе масштабах добывать урановую руду, наладить металлургию нового важнейшего металла, из металла приготовить сплавы, стойкие к радиационным воздействиям и достаточно прочные, чтобы можно было готовить из них реакторные тепловыделяюш,ие элементы (твэлы). А еш,е нужно было научиться разделять изотопы элемента № 92, научиться работать с источниками радиоактивности, превосходящими во много раз естественную радиоактивность всего вещества нашей планеты, очищать облученный уран от осколков деления и вновь пускать его в дело.

.. [c.357]

    Кадмиевый опыт однозначно подтвердил излучатель с периодом распада 2,3 суток не может быть продуктом деления. Это ядра нового элемента, элемента № 93, который Макмиллан предложил назвать нептунием. В солнечной системе за планетой Уран следует Нептун. Так и в ряду химических элементов за ураном (по-латыни uranium) следует нептуний (neptunium). [c.383]

    На протяжении миллиардов лет развития планеты Земля абсолютно все живое и неживое на ней подвергается постоянному радиоактивному облучению от естественных источников радиации. Однако открьггие сущности физического явления радиоактивности, т. е. способности некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц, датируется только 1896 г., когда французский ученый А. Беккерель обнаружил испускание природным ураном неизвестного проникающего излучения. [c.3]

    Уран (Солнечной системы с массой, превышающей земную в 14,5 раза. У. с 15 лунами имеет орбиту, лежащую между Сатурном и Нептуном. Его сидеральный период ( год ) длится 84 года, т-ра его пов-сти ок. -240°С. [c.220]

    Т. С. Лебедев. УРАН (Uranium от назв. планеты Уран), и — радиоактивный хим. элемент III группы периодической системы элементов ат. н. 92, ат. м. 238,029 относится к актиноидам. Серебристобелый блестящий металл. В соедпие- [c.625]

    После открытия в 1940 г. Мак-Миланом и Эйблсоном зэ р, являющегося р -излучателем, стало ясно, что его распад приводит к образованию элемента с порядковым номером 94. Однако вследствие очень большого периода полураспада первое время его идентифицировать не удавалось. В 1940 г. Сиборг, Мак-Милан, Кеннеди и Уолл получили изотоп элемента № 94 с массовым числом 238 бомбардировкой урана дейтронами на циклотроне и назвали его, как уран и нептуний, по имени следующей за Нептуном планеты солнечной системы Плутона — плутонием, Ри  [c.382]

    По данным спектральных наблюдений, метан присутствует в атмосферах внешних планет (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон). Так, атмосфера Юпитера состоит из паров воды, аммиака, метана и сероводорода. В атмосфере Сатурна метана, вероятно, больше, а аммиака меньше. Атмосфера Урана сходна с атмосферами Юпитера и Сатурна, но в ней преобладает метан. В атмосфере внешних планет кроме указанных газов есть водород, гелий, неон и аргон. В метеоритах (осколках астероидных тел) обнаружены (при их нагревании до 500 °С) не только СО2, СО, Hg, но и метан (от 0,7 до 8 %). Метан в количестве около 2 % был зафиксирован во время полета космического исследовательского корабля Вояджер (США) на Титане — спутнике Юпитера. [c.23]

    В процессе весьма трудоемких и кропотливых исследований Клапроту удалось сделать несколько крупных отк]1Ытий. Так, в 1789 г. он открыл в смоляной руде землю, которая содержала новый, до того времени неизвестный металл. Клапрот назвал этот металл ураний (скоро этот металл стали называть просто ураном ) в честь открытия астрономом Гершелем планеты Уран. Несмотря на попытки восстановить урановую землю прокаливанием ее с бурой и углем, Клапроту не удалось выделить чистый металл.  [c.399]

    Изотоп также поглощает тепловые нейтроны, но он не расщепляется при этом, а обращается в сильно радиоа ктивный новый изотоп и2зэ Этот изотоп, выбрасывая р-частицу, с периодом полураспада 23 минуты превращается е элемент с порядковым номером 83 — нептуний (по названию планеты, следующей в солнечной системе за Ураном — Нептуна), а-нептуний, выбрасывая р-частицу, обращается в свою очередь с периодом полураспада 2,3 дня в элемент с порядковым номером 84 — плутоний (по названию наиболее отдаленной от Солнца планеты — Плутон). [c.133]

    Первые новые искусственные элементы нептуний и плутоний, названия которых, как и уран, происходят от названий соответствующих планет, были получены в 1940 г. Мак-Милланом и Абельсоном, а также Сиборгом, Мак-Милланом, Кеннеди и Уолом соответственно при бомбардировке урана пучком частиц на циклотроне в Беркли. Оба элемента получают из отработанных топливных элементов ядерных реакторов, в которых они образуются при захвате нейтронов, возникающих при расщеплении [c. 537]

    В заключение коснемся происхождения названий новых элементов, полученных искусственным путем. Нептунию и плутонию вслед за ураном были даны названия планет, америций назван в честь Америки, что соответствует названию европий в ряду лантанидов кюрий был назван в честь семейства Кюри, так как соответствующий лантанид носит название в честь пионера в исследовании лантанидов — Гадолина берклий (от города Беркли) — гомолог тербия, названного по имени местечка Иттерби в Швеции, где были найдены лантанидные руды калифорний получил свое название в честь университета и штата, где был открыт этот элемент, эйнштейний и фермий названы в честь великих физиков Эйнштейна и Ферми, лоуренсий — в честь Лоуренса, создателя циклотрона, а менделевий — в честь великого русского творца периодической системы. [c.568]

---

Вес на различных планетах — урок. Физика, 9 класс.

Повседневно мы воспринимаем вес и массу тела как одно и то же. Обе эти величины очень связаны друг с другом, но это не одно и то же.  Масса тела зависит от количества молекул и атомов в теле, её обозначают \(m\) и измеряют в килограммах. А вес — это сила, с которой тело действует на другие тела в результате гравитации, его обозначают \(P\) и измеряют в ньютонах, Н.

Пример:

в видеоролике «The difference between mass and weight»: http://www.youtube.com/watch?v=_Z0X0yE8Ioc — рассматривается различие между весом и массой тела и поясняется, что вес тела мы ощущаем, когда пытаемся поднять тело вертикально вверх, а массу тела мы ощущаем как инерцию, когда пытаемся сдвинуть тело с места.

Вес тела — это сила, с которой тело давит на поверхность или растягивает подвес, на котором оно висит.

Обрати внимание!

Вес тела на Земле одинаков с силой тяжести, если тело находится в состоянии покоя или прямолинейного равномерного движения. Если тело ускоренно движется, тогда значения веса тела и силы тяжести могут отличаться.

Вес тела определяют по формуле P=m⋅g, где

 

\(P\) — вес тела, Н;

 

\(m\) — масса тела, кг;

\(g\) — ускорение свободного падения, мс2.

Устройство, которое используется для определения массы тела, называют весами, хотя на самом деле весы измеряют не массу, а вес тела. При градуировке шкалы весов учитывается, что, если вес тела на Земле равен \(9,8\) Н, то масса такого тела равна \(1\) кг. Если бы массу тела попытались определить при помощи весов на космической станции, которая находится в состоянии невесомости, тогда измерить вес тела не удалось бы, так как в этом случае вес тела был бы равен нулю, поскольку тело в состоянии невесомости не давит на поверхность весов. Следовательно, вес тела можно определить в гравитационном поле только тогда, когда тело не находится в состоянии невесомости (в состоянии свободного падения).

В Солнечной системе имеется восемь планет, и для каждой планеты характерна своя величина ускорения свободного падения. Это означает, что на каждой из планет одно и то же тело будет иметь различный вес.

Рис. \(1\). Планеты Солнечной системы: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун

 

 

Таблица \(1\).  Величина ускорения свободного падения вблизи поверхности различных планет Солнечной системы

 

Небесное тело	Ускорение свободного  падения, мс2
Меркурий	\(3,7\)
Венера	\(8,87\)
Земля	\(9,8\)
Марс	\(3,7\)
Юпитер	\(24,8\)
Сатурн	\(10,4\)
Уран	\(8,87\)
Нептун	\(10,15\)
Плутон	\(0,66\)
Луна	\(1,62\)
Солнце	\(274,0\)

 

На Земле ускорение свободного падения в \(6\) раз больше, чем на Луне, поэтому вес космонавта на Луне будет в \(6\) раз меньше, чем на Земле.

Космонавт с массой \(120\) кг на Земле весит P=120⋅9,8=1176 Н, а на Луне его вес будет P=120⋅1,6=192Н.

Пример:

 

если нашими обычными весами измерить вес космонавта на Луне, тогда показание на шкале весов было бы не \(120\) кг, а всего лишь \(20\) кг.

Пример:

а вот на Солнце ускорение свободного падения почти в \(28\) раз больше, чем на Земле, поэтому на нём все тела казались бы тяжелее в \(28\) раз. Если бы мы могли космонавта с массой в \(120\) кг взвесить на поверхности Солнца, то весы показали бы, что космонавт весит \(3355\) кг. Конечно, в реальности это сделать мы не смогли бы, так как поверхность Солнца раскалена до температуры примерно 6000°С.

Выставка «90 лет открытия Плутона» в Московском Планетарии

Московский Звездный дом присоединяется к празднованию 90-летия Плутона и посвящает ему выставку в классическом музее Урании. Совсем недавно Плутон входил в список планет Солнечной системы и занимал в нем свое законное девятое место.

В 2006 году Международный астрономический союз (МАС) дал полное и развернутое определение термину «планета», что лишило Плутона соответствующего звания. Из-за этих изменений Плутон вошел в список новой категории небесных тел – «карликовых планет».

Несмотря на смену статуса Плутона, Московский Планетарий по-прежнему считает его особенным небесным телом нашей Солнечной системы.

---

Знаете ли вы?

• Температура на поверхности Плутона опускается до –238 градусов. Для сравнения, рекордно низкая температура на Земле была зафиксирована на российской станции «Восток» в Антарктиде и составила –89 градусов!
• Один год на Плутоне равен 248 годам на Земле!
• Площадь поверхности Плутона примерно равна площади России.
• Вес на Плутоне – 1/15 от веса на Земле. То есть, если на Земле весить 55 кг, то на Плутоне этот вес превращается примерно в 3,5 кг!

Выставка «90 лет открытия Плутона» будет проходить на нижнем уровне классического музея Урании. Завораживающие фотографии звездного неба и историческая справка освежат знания об этой уже карликовой планете.

Выставка входит в посещение музея Урании и Большого Звездного зала и продлится до начала апреля.

---

История открытия

В 1840-е годы на основе анализа возмущений орбиты Урана возникли предположения о существовании еще не открытой планеты. В 1846 году ее обнаружили и назвали Нептун. Его открытие и последующие наблюдения привели к предположениям о существовании еще одной планеты.

В конце XIX века состоятельный американец Персиваль Лоуэлл основал свою частную астрономическую обсерваторию – «Обсерваторию Лоуэлла». И уже в 1904 году он выступил с инициативой по поиску девятой планеты Солнечной системы – «Планеты X». Ее поиски долгое время были безуспешны.

С 1929 года молодой астроном «Обсерватории Лоуэлла» Клайд Томбо фотографировал ночное небо сериями, по три снимка с интервалом в несколько дней. Спустя почти год долгой и кропотливой работы – 18 февраля 1930 года – Томбо обнаружил движущийся объект на снимках. Это и была «Планета Х».

В день рождения основателя «Обсерватории Лоуэлла» – 13 марта 1930 года – мир узнал об открытии новой планеты. Право назвать новый небесный объект принадлежало месту, где его обнаружили. Обсерватория объявила конкурс на название планеты, в котором принимал участие весь мир.

Название «Плутон» впервые прозвучало от школьницы из Оксфорда Венеции Берни. Традиционно планеты Солнечной системы получали имена мифологических героев. По словам Венеции, имя бога подземного царства лучше всего подходило для такого тёмного и холодного мира.

Вариант Венеции Берни был принят единогласно и в мае 1930 года название «Плутон» было официально утверждено. Открытие Плутона было в то время новым торжеством научного предвидения.

в павильоне «Космос» открылись новые экспозиции / Новости города / Сайт Москвы

В крупнейшем космическом музее страны — центре «Космонавтика и авиация», который располагается в павильоне № 34 «Космос» на ВДНХ, — заработали две новые выставки, входящие в основную экспозицию. Теперь посетители центра могут не только познакомиться с достижениями отечественной космонавтики и космическими технологиями будущего, но и измерить массу планет на гигантских весах, составить меню для космонавта и даже посмотреть, как растет «космический» шпинат.

«Экспозиция “Наука о космосе” посвящена планетологии и астрофизике. Эти науки объясняют, как устроен мир за пределами Земли, и помогают понять физические процессы, которые происходят во Вселенной. А на выставке “Космическая биология и медицина” гости узнают о жизни людей и растений в условиях космоса», — рассказали в пресс-службе ВДНХ.

Всего на двух новых выставках собрано более 100 экспонатов, среди которых инсталляции, макеты аппаратов, применяемых для медицинских и биологических исследований, образцы нагрузочных костюмов, служащих для профилактики атрофии мышц в невесомости, фото- и видеоматериалы.

В центре экспозиции «Наука о космосе» — мультимедийная астрофизическая карта мира, представленная на четырех цифровых экранах диагональю 55 сантиметров. На карте изображены звезды, планеты и галактики, которые находятся во Вселенной, а также даны их физические и химические характеристики. Посетитель видит их будто бы изнутри Млечного Пути, находясь рядом с Солнечной системой. Кликнув на объекты, можно посмотреть, как они развивались, или столкнуть их друг с другом, чтобы увидеть, что произойдет в этом случае.

Изучить периодическую таблицу Менделеева гости могут с помощью необычной инсталляции, выполненной в виде стеллажа из прямоугольных ячеек. В некоторых из них находятся предметы, сделанные из того или иного элемента, — алюминиевая банка, медная проволока, грифельный карандаш и другие. Рядом есть инфографика, рассказывающая о том, как химические элементы влияют на астрофизические процессы — Большой взрыв, слияние нейтронных звезд или образование космических лучей. А на специальных весах можно измерить и сравнить вес моделей планет.

«Экспонат представляет собой прямоугольную витрину размером три на 2,5 метра с макетами Земли, Юпитера, Сатурны, Урана и Нептуна. Планеты тросами присоединены к ручкам, за которые посетитель может их приподнять, сравнить их массы и убедиться в том, что внутреннее строение планет может быть очень разным и что большой размер еще не означает большой массы. Например, Сатурн более чем в три раза легче Юпитера при почти одинаковых размерах», — отметили в пресс-службе.

Внимание посетителей выставки «Космическая биология и медицина» привлекает огромный космонавт, парящий в невесомости. Длина арт-объекта составляет 4,5 метра, а вес — около 350 килограммов. С ним гости могут сделать селфи. В ближайшее время рядом с космонавтом установят интерактивные экраны, на которых будут показывать процессы, происходящие с человеческим организмом в космосе. Например, как в невесомости меняется ритма сердца, масса и плотность костей или что происходит с иммунной системой.

Гостям также предлагают в форме игры составить меню для космонавта. Участник выбирает из предложенного набора продуктов те, которые, по его мнению, необходимы в течение суток, — употребить их нужно на завтрак, обед и ужин. Еда должна содержать все необходимые для организма микроэлементы, следует также соблюсти баланс белков, жиров и углеводов. К тому же рацион не должен привести к нарушению работы нервной системы, быстрой утомляемости, вялости, проблемам с суставами или увеличению массы тела космонавта. Последнее может привести к осложнениям при посадке, так как посадочные кресла изготавливаются по индивидуальным меркам космонавтов.

Кроме того, на выставке можно увидеть оранжерею, аналогичную той, что находится на Международной космической станции (МКС), и узнать, как растения выживают в космических условиях. В данный момент в оранжерее растут салат и шпинат. Для них создают специальные условия, приближенные к космическим, — например, не выключают яркий свет и тем самым «не дают спать».

Посетить экспозиции можно по единому билету центра «Космонавтика и авиация». Выставки работают ежедневно, кроме понедельника, с 11:00 до 22:00.

«Космос» на ВДНХКосмическая почта: гости ВДНХ смогут отправить письмо экипажу МКС

Центр «Космонавтика и авиация» открылся 12 апреля 2018 года в обновленном павильоне «Космос» на ВДНХ. В процессе реставрации павильону вернули первоначальный исторический облик 1954 года. На площади свыше 15 тысяч квадратных метров собрано более 120 образцов авиационной и космической техники. Более 50 объектов изготовлено специально для центра. Среди уникальных экспонатов — полноразмерный макет станции «Мир», макет первого искусственного спутника Земли и даже образец лунного грунта.

В основной экспозиции центра три тематические зоны. На площадке «КБ-1. Космический бульвар» представлены полноразмерные макеты космических аппаратов и образцы экипировки космонавтов. В зоне «КБ-2. Конструкторское бюро» юных инженеров обучают физике, астрономии, конструированию, робототехнике. А зона «КБ-3. Космодром будущего» поможет заглянуть на несколько лет вперед и увидеть, куда совсем скоро шагнут космические технологии.

С 4 октября в центре «Космонавтика и авиация» заработала почта, которая связала посетителей выставки с космонавтами, работающими на МКС, и их коллегами, которые уже вернулись из экспедиций. Сине-белый почтовый ящик установили в павильоне напротив турникетов. Письма могут отправлять все желающие, в них можно расспросить космонавтов о тонкостях профессии, опыте работы в открытом космосе и жизни на орбите, а также пожелать им удачи в экспедициях.

Подробная информация об экскурсиях и мероприятиях центра «Космонавтика и авиация» представлена на его сайте.

состав, строение, объекты, небесные тела, названия планет и их расположение в Солнечной системе

Солнечная система — звёздная система в галактике Млечный Путь, включающая Солнце и естественные космические объекты, обращающиеся вокруг него: планеты, их спутники, карликовые планеты, астероиды, метеороиды, кометы и космическую пыль.

Строение Солнечной системы

В состав солнечной системы входит восемь основных планет и пять карликовых, вращающихся приблизительно в одной плоскости. По своим физическим свойствам планеты делятся на земную группу и планеты-гиганты.

Планеты земной группы относительно небольшие и плотные, состоят из металлов и минералов. К ним относятся:

• Меркурий, 
• Венера, 
• Земля, 
• Марс. 

Планеты-гиганты во много раз больше других планет, они состоят из газов и льда. Это:

• Юпитер, 
• Сатурн, 
• Уран 
• Нептун. 

Орбита Земли делит солнечную систему на две условные области. Во внутренней находятся ближайшие к Солнцу планеты — Меркурий и Венера. Во внешней области — более удалённые от Солнца, чем Земля: Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Пространство между орбитами Марса и Юпитера, а также за Нептуном (пояс Койпера) занимают малые небесные тела: малые планеты и астероиды. Также по пространству Солнечной системы курсируют кометы и потоки метеороидов. 

Рассмотрим планеты солнечной системы по порядку.

Состав Солнечной системы

‍Объекты Солнечной системы в сравнительном масштабе
‍Источник: livejournal.com
‍

Солнце

Источник: stock.adobe.com
‍

Звезда класса «жёлтый карлик». 98% массы Солнца приходится на водород и гелий, но в нём также содержатся все известные химические элементы. Солнце ярче, чем 85% звёзд в галактике, а температура его поверхности превышает 5 700°C. 

Солнце почти в 110 раз больше Земли, а его масса в тысячу раз превосходит массу всех планет, вместе взятых. Именно благодаря солнечному свету и теплу на Земле существует жизнь. 

<<Форма демодоступа>>

Меркурий

Самая близкая к Солнцу и самая маленькая планета солнечной системы — Меркурий лишь немного больше Луны. Меркурий получает в семь раз больше тепла и света, чем Земля, поэтому температура его поверхности колеблется от +430°C днём до −190°C ночью. Это самый большой температурный перепад в солнечной системе. 

Несмотря на то что люди наблюдали Меркурий на небе с древнейших времён, известно о нём немного. Первый снимок его поверхности был получен только в 1974 году. Она оказалась покрыта многочисленными кратерами и скалами.

‍Фото с поверхности Меркурия, выполненное аппаратом «Маринер-10», 1974 
‍Источник: mks-onlain. ru
‍

Атмосфера практически отсутствует — возможно, причиной тому солнечное излучение, а может быть, небесное тело такого размера просто не в состоянии удерживать плотную газовую оболочку. 

Поскольку для оборота вокруг Солнца Меркурию нужно пройти гораздо меньшее расстояние, чем Земле, год на нём значительно короче — всего 88 земных суток. За один меркурианский день успевает пройти более двух местных лет. Поскольку ось вращения планеты почти не наклонена, год на ней не делится на сезоны. 

Меркурий назван по имени древнеримского бога торговли и хитрости. 

Венера

Венера — вторая планета от Солнца и ближайшая к Земле. Венеру иногда называют «близнецом» нашей планеты: её размеры и масса очень близки к земным. Однако на этом сходство заканчивается.

Венера окутана очень плотным слоем облаков, за которыми невозможно разглядеть поверхность. Из-за парникового эффекта она нагревается до 480°C — абсолютный рекорд для солнечной системы. Облака проливаются кислотными дождями и пропускают только 40% солнечного света, поэтому на планете царит вечный сумрак.

Из-за сильнейшего атмосферного давления (как на глубине 900 метров в земных океанах) ни один исследовательский аппарат, отправленный на Венеру, не просуществовал дольше двух часов. Тем не менее учёным удалось узнать, что атмосфера планеты на 94% состоит из углекислого газа, а состав грунта не отличается от других планет земной группы. На Венере много вулканов, но почти нет кратеров — все метеориты сгорают в плотной атмосфере.

‍Фото с поверхности Венеры, выполненные аппаратом «Венера-13», 1982 
Источник: mks-onlain.ru
‍

День на Венере длится дольше, чем на любой другой планете — около 243 земных суток. Продолжительность года чуть уступает дню — 225 земных суток. Как и на Меркурии, сезонов на Венере нет. 

Облака Венеры хорошо отражают солнечный свет, поэтому на земном небе планета светится ярче других. Возможно, именно поэтому древние римляне связали её с богиней красоты и любви.  Примечательно, что Венера — одна из двух планет солнечной системы, вращающихся вокруг оси по часовой стрелке.  

Земля

Земля — третья планета от Солнца и крупнейшая в земной группе. Уникальные условия Земли позволили развиться на планете жизни.

Атмосфера Земли состоит из азота (78%), кислорода (21%), углекислого и других газов (1%). Кислород и азот — необходимые вещества для строительства ДНК. Озоновый слой атмосферы поглощает солнечную радиацию. Кислород на Земле синтезируют растения из углекислого газа. Не будь их, наша планета напоминала бы Венеру. С другой стороны, некоторое количество CO2 в атмосфере обеспечивает на Земле комфортную для жизни температуру. 

70% поверхности Земли покрыты водой. В отличие от Луны и Меркурия, на Земле очень мало кратеров. Учёные считают, что они исчезли под воздействием ветра и эрозии почвы. 

Из-за наклона Земной оси (23,45°) на Земле хорошо различимы сезоны года. Для оборота вокруг своей оси Земле требуется чуть менее 24 часов — это самый короткий день среди планет земной группы.

Земля имеет спутник — Луну. Её размер составляет ¼ земного диаметра, что довольно много для спутника. Притяжение Луны влияет на земную воду, вызывая приливы и отливы. Вращение Луны вокруг своей оси и вокруг Земли синхронно, поэтому Луна всегда обращена к Земле только одной стороной. 

‍Восход Земли над Луной. Фото астронавта Уильяма Андерса, 1968
‍Источник: wikipedia.org
‍

Земля — единственная планета, название которой не связано с мифологией. И русское «земля», и английское «earth», и латинское «terra» обозначают почву или сушу.

Марс

Марс — четвертая планета от Солнца — меньше Земли почти в два раза. Долгое время считалось, что на красной планете существует жизнь. Люди наблюдали на его поверхности объекты, казавшиеся им постройками, дорогами и даже гигантскими скульптурами. Однако на поверку марсианская цивилизация оказалась обманом зрения. Многочисленные исследовательские миссии пока тоже не подтвердили наличие какой-либо жизни на поверхности планеты.

‍Фото с поверхности Марса, выполненное марсоходом «Curiosity», 2017 
Источник: nasa. gov
‍

Атмосфера Марса по составу напоминает венерианскую — 95% углекислого газа. Но поскольку она очень тонкая и разреженная, парникового эффекта не возникает, поэтому максимальная температура поверхности планеты — около 0°C, а атмосферное давление в 160 раз меньше, чем на Земле. В составе марсианской атмосферы есть водяной пар, а на полюсах лежат шапки ледников, но жидкой воды на поверхности нет.

И всё же учёные считают Марс самой перспективной планетой для освоения, поскольку погодные условия на ней довольно приемлемы для человека. Если не считать низкое содержание кислорода в атмосфере, радиацию и пылевые бури, длящиеся по несколько месяцев. На Марсе находится самая высокая гора в солнечной системе — вулкан Олимп, высота которого 27 километров. Это в три раза выше Эвереста, высочайшей горы Земли. 

Из-за удалённости от Солнца год на Марсе почти в два раза длинней земного. Скорость вращения вокруг своей оси почти такая же, как на Земле, так что сутки длятся 24 часа 40 минут. Наклон оси Марса составляет 25,2°, а значит, на нём, как и на Земле, существуют сезоны. 

Марс имеет два спутника — Фобос и Деймос, представляющие собой бесформенные каменные глыбы сравнительно небольших размеров. Из-за красного цвета древние римляне назвали планету именем бога войны. 

Юпитер

Юпитер, самая большая из планет-гигантов, отделена от Марса поясом астероидов. Масса Юпитера в два раза больше, чем масса всех остальных планет, лун, комет и астероидов системы вместе взятых. По яркости на земном небе он уступает только Венере. Люди наблюдали его с древнейших времён и связывали с сильнейшими богами своих пантеонов. Юпитер — имя римского царя богов. 

Юпитер является газовым гигантом. Коричневые и белые полосы — это облака соединений серы, которые движутся в атмосфере планеты с чудовищной скоростью. Большое красное пятно Юпитера — гигантский вихрь. С момента его обнаружения в 1664 году он стал заметно меньше, но и теперь в несколько раз превосходит Землю по размерам.  

О структуре планеты учёные пока только догадываются. Предположительно она состоит из газов, плавно переходящих в металлическое состояние по мере приближения к ядру. Считается, что ядро Юпитера каменное. Сильнейшее в системе магнитное поле Юпитера воздействует на частицы в миллионах километрах вокруг и даже достигает орбиты Сатурна. Это одна из причин огромного числа спутников у планеты.

‍Крупнейшие спутники Юпитера.
‍Источник: mks-onlain.ru
‍

В 1610 году астроном Галилео Галилей обнаружил четыре крупнейших спутника Юпитера. В наше время известно 79 объектов, вращающихся вокруг планеты. Некоторые из них напоминают Луну, другие выглядят как большие астероиды. Особый интерес представляет Ио — планета с мощнейшими в системе вулканами. Более мелкие частицы образуют вокруг Юпитера кольца, хотя они не так заметны, как у соседнего Сатурна.

Сатурн

Шестая планета от Солнца. Как и спутники Юпитера, Сатурн был обнаружен Галилеем в начале XVII века. На сегодняшний день эта планета остаётся одной из наименее изученных.  

Атмосфера Сатурна состоит из водорода (96%) и гелия (4%) с незначительными вкраплениями других газов. Скорость ветра на Сатурне достигает 1 800 км/ч — это самые сильные ветра в системе. Облака в его атмосфере тоже образуют полосы и пятна гигантских вихрей, хоть и менее заметные, чем на Юпитере. 

О происходящем за атмосферным слоем планеты известно мало. Предположительно, в центре находится металлосиликатное ядро, окружённое спрессованными до состояния металла газами, плотность которых уменьшается по мере удаления от ядра.

Планета находится в 9,5 раз дальше от Солнца, чем Земля, и делает оборот вокруг звезды за 29,5 земных лет. Наклон оси Сатурна напоминает земной. По скорости вращения вокруг своей оси Сатурн уступает только Юпитеру. Как и у других газовых гигантов, скорость вращения на разных широтах у планеты разная. Это происходит потому, что поверхность Сатурна текучая, а не твёрдая. Плотность Сатурна так мала, что он мог бы плавать на поверхности воды. 

Главная особенность Сатурна — впечатляющая система из семи колец. Они состоят из миллиардов ледяных осколков, которые отлично отражают свет, а потому хорошо заметны. Радиус колец огромен — 73 000 километров, а толщина — всего 1 километр. Считается, что эти кольца — осколки спутника, разрушенного гравитацией планеты. 

Недавние исследования показали, что вокруг Сатурна вращаются 82 спутника — на данный момент это рекорд солнечной системы (до 2016 года лидером считался Юпитер). Все спутники покрыты льдом. Крупнейший, Титан, имеет плотную азотистую атмосферу и озёра жидкого метана на поверхности. На другом спутнике, Энцеладе, обнаружена жидкая вода, выталкиваемая на поверхность гейзерами. Это делает его крайне интересным объектом для изучения. 

Сатурн назван именем древнеримского бога времени, отца Юпитера. 

Уран

Седьмая планета от Солнца. Уран был открыт сравнительно недавно — в 1781 году. В 1986 году его достиг единственный космический аппарат — «Вояджер-2». 

Атмосфера планеты окрашена в однородный сине-зелёный цвет. Учёные предполагают, что такой её делает метан. Ядра Урана и Нептуна предположительно состоят изо льдов, поэтому их называют «ледяными гигантами». Уран — самая холодная планета в системе: средняя температура его поверхности составляет −224°C. Скорость ветра на Уране достигает 900 км/ч. Солнечный свет летит до Урана чуть менее трёх часов, а год на планете равен 84 земным. 

Как и Сатурн, Уран окружён кольцами. Они не столь яркие и расположены под углом около 90° к орбите, в то время как сама планета вращается «на боку» (угол отклонения оси — 99°). В результате половину уранианского года на южном полушарии длится день, а на южном — ночь. А следующие полгода — наоборот. 

Подобно Венере, Уран вращается вокруг своей оси по часовой стрелке. На настоящий момент известно 23 спутника Урана, все покрыты льдом. Уран назван именем древнегреческого бога неба, отца Сатурна, и продолжает «семейную» линию.

Нептун

Нептун находится так далеко, что его нельзя увидеть с Земли невооружённым глазом. Он был открыт в 1846 году, когда астрономы искали планету, вызывающую орбитальные отклонения Урана.  

Достоверные данные о Нептуне получены «Вояджером-2» в 1989 году. Верхние слои его атмосферы состоят из водорода (80%), гелия (19%) и метана (1%). Именно обилием метана объясняется сине-голубое свечение планеты. 

Раз в несколько лет в атмосфере планеты появляются и исчезают тёмные пятна штормов. Предположительно в центре Нептуна — ледяное ядро, а мантия состоит из жидкой смеси воды и аммиака. Средняя температура поверхности — −214°С. 

Солнечный свет достигает Нептуна почти за 5 часов, а нептунианский год равен 165 земным. Полный оборот вокруг своей оси планета делает довольно быстро — сутки длятся всего 17 часов. Наклон оси Нептуна близок к земному — 28°. 

На настоящий момент учёные знают о 14 спутниках Нептуна, лишь один из которых (Тритон) обладает сферической формой. Это единственный в системе крупный спутник с обратным вращением. У Нептуна есть три кольца, хотя выражены они слабо. 

За глубокий синий цвет планета была названа именем древнеримского бога морей.  

Учите астрономию вместе с домашней онлайн-школой «Фоксфорда»! По промокоду

ASTRO10112021 вы получите бесплатный доступ на одну неделю к курсу астрономии за 10 и 11 классы.

Другие объекты Солнечной системы

Помимо планет и их спутников, в солнечную систему входит множество малых небесных тел — карликовых планет, астероидов, комет и метеороидов. 

Большинство астероидов сосредоточено в поясе между орбитами Марса и Юпитера. Это объекты неправильной формы, состоящие из металлов и силикатов. Хотя некоторые астероиды даже имеют собственные спутники, их масса слишком мала, чтобы удерживать атмосферу. Крупнейшие — карликовая планета Церера, астероиды Паллада, Веста и Гигея. 

‍Фото объектов астероидного пояса; NASA, 2011
‍Источник: wikipedia.org
‍

За орбитой Нептуна расположен пояс Койпера — средоточие ещё почти неизученных объектов. Самым крупным из них являются карликовая планета Плутон со спутником Хароном.

‍Фото поверхности Плутона, выполненное аппаратом New Horizons, 2015
‍Источник: wikipedia. org
‍

Под действием гравитации планет орбиты астероидов могут меняться и пересекаться. Иногда это приводит к столкновению. Планеты притягивают метеорные тела — обломки небесных тел. Если атмосфера планеты плотная — они сгорают при падении, но самые крупные всё же достигают поверхности, образуя кратеры. Последний известный случай падения метеорита на Землю произошёл в Челябинской области в 2013 году. 

Кометы — малые небесные тела, движущиеся по вытянутым орбитам. Они состоят из замёрзших газов и космической пыли. По мере приближения к Солнцу частицы вещества нагреваются, образуя горящую голову и хвост кометы. Самая известная комета — Галлея — обращается вокруг Солнца за 76 лет. 

Постепенно кометы разрушаются, превращаясь в поток более мелких частиц — метеороидов. Из-за небольших размеров они легко притягиваются планетами, но сгорают в плотной атмосфере. Горящие метеоры выглядят с Земли как падающие звёзды. Поэтому метеорный поток в просторечии называют звездопадом.  

Движение объектов солнечной системы

Все объекты солнечной системы вращаются вокруг Солнца по эллиптическим орбитам. Наиболее близкую к Солнцу точку орбиты называют перигелием, а самую удалённую — афелием. 

Орбиты планет расположены приблизительно в одной плоскости, поэтому периодически на Земном небе можно наблюдать Парад планет — явление, при котором несколько небесных тел будто бы выстраиваются в одну линию на небольшом угловом расстоянии друг от друга.

Межпланетное пространство

Планеты вращаются не в абсолютной пустоте — пространство между ними заполнено малыми небесными телами, вращающимися по собственным орбитам, блуждающими кометами, потоками метеорных тел и космической пылью.

Кроме того, Солнце излучает мощнейший поток заряженных частиц, называемый «солнечным ветром». Он распространяется по системе с чудовищной скоростью — до 1 200 км/с. Именно солнечный ветер порождает магнитные бури, полярные сияния и радиационные пояса планет.  

Расположение Солнечной системы в Галактике

Положение Солнечной системы в Галактике
‍

Солнце — одна из 200 миллиардов звёзд Млечного Пути, оно находится в одном из его спиральных рукавов — рукаве Ориона — на расстоянии 27 000 световых лет от центра Галактики. 

Как планеты вращаются вокруг Солнца, так и Солнце вращается вокруг центра Галактики. Солнечная система движется сквозь космическое пространство со скоростью в 250 км/с — это в сотни тысяч раз быстрее самого мощного сверхзвукового самолёта. 

Полный оборот вокруг центра Млечного Пути солнечная система совершает за 226 миллионов лет — эта величина называется галактическим годом. 

Изучение Солнечной системы

Долгое время человечество было убеждено, что все звёзды и планеты вращаются вокруг Земли. Система мира с неподвижной Землёй в центре была разработана греческим учёным Птолемеем во 2 веке до нашей эры и просуществовала более полутора тысяч лет. 

В 1453 году польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля, как и другие планеты (на тот момент их было известно шесть), вращаются вокруг Солнца. Однако вплоть до XVII века церковь считала это учение ересью и боролась с его последователями. 

Одним из них был итальянский монах Джордано Бруно. В 1584 году он опубликовал исследование, в котором утверждал, что Вселенная бесконечна, а Солнце подобно остальным звёздам, просто находится гораздо ближе к Земле. Бруно был схвачен инквизицией и приговорён к сожжению на костре как еретик. 

Другим последователем Коперника стал итальянский учёный Галилео Галилей. Он создал первый телескоп, который позволил увидеть кратеры Луны, пятна на Солнце, открыть четыре спутника Юпитера и установить, что планеты вращаются вокруг своей оси. Чтобы не повторить судьбу Бруно, Галилей был вынужден отречься от своих идей.

В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет — ему удалось установить связь между скоростью вращения планеты и её расстоянием от Солнца. Его идеи воспринял знаменитый английский физик Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения. 

В XVIII—XIX веках открытия в области оптики позволили создать более мощные телескопы, которые позволили учёным узнать больше о солнечной системе. Были открыты планеты Уран и Нептун. 

В 1951 году Советский Союз вывел на орбиту Земли первый искусственный спутник. С этого момента началась Космическая эра — эпоха практического изучения солнечной системы. 

В 1961 году Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе, а в 1969 году космический корабль «Аполлон-11» доставил людей на Луну. 

В 1970-х годах Советский Союз и США запустили несколько десятков аппаратов для исследования Марса, Венеры и Меркурия, а запущенные в 1980-х аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили получить данные о дальних планетах — Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и их спутниках. Большую роль в изучении солнечной системы сыграл вывод на орбиту Земли космического телескопа «Хаббл» в 1990 году. 

В нынешнем десятилетии космические агентства разных стран планируют пилотируемый полёт на Марс. Экспедиция на другую планету станет величайшим событием в истории освоения солнечной системы. И всё же пока человечество находится в самом начале пути изучения космоса.

Планета Уран: описание, строение, характеристика

История открытия

Особенности планеты

Температура

Есть ли жизнь

Атмосфера

Фото

Поверхность

Кольца

Спутники

Вращение

Сколько лететь от Земли

Интересные факты

Видео

Планета Уран, одна из гигантских планет нашей Солнечной системы (занимающая третье место по величине после Юпитера и Сатурна), примечательна, прежде всего, своим необычным движением вокруг Солнца, а именно в отличие от всех остальных планет Уран вращается «ретроградно». Что это значит? А то, что если другие планеты, в том числе наша Земля, подобны движущимся крутящимся волчкам (за счет кручения происходит смена дня и ночи), то Уран, подобен катящемуся шару, и как результат смена дня/ночи, а также времена года на этой планеты существенно отличаются.

История открытия

Но давайте начнем наш рассказ об этой необычной планете с истории ее открытия. Планета Уран был открыта английским астрономом Уильямом Гершелем в 1781 году. Что интересно, наблюдая ее необычное движение, астроном сперва принял ее за комету, и лишь спустя пару лет наблюдений она таки получила планетный статус. Гершель хотел назвать ее «Звездой Георга», но научному сообществу больше пришлось по вкусу название, предложенное Иоганном Боде – Уран, на честь античного бога Урана, являющегося олицетворением неба.

Бог Уран в античной мифологии является самым старым из богов, создателем всего и всея (в том числе других богов), и также дедушкой верховного бога Зевса (Юпитера).

Особенности планеты

Уран тяжелее нашей Земли в 14,5 раз. Тем не менее, это самая легкая планета среди планет-гигантов, так соседняя с ним планета Нептун, хотя и имеет меньшие размеры, масса ее больше, нежели у Урана. Относительная легкость этой планеты обусловлена ее составом, значительную часть которого составляет лед, причем лед на Уране самый разнообразный: есть лед аммиачный, водный, метановый. Плотность Урана составляет 1.27 г/см кубичных.

Температура

Какая температура на Уране? Ввиду удаленности от Солнца, разумеется, весьма холодная и дело здесь не только в ее удаленности, но и в том, что внутреннее тепло Урана в разы меньше, чем у других планет. Тепловой поток планеты чрезвычайно маленький, он меньше чем у Земли. Как следствие на Уране была зарегистрирована одна из самых низких температур Солнечной системы –224 С, что даже ниже чем у Нептуна, находящегося еще дальше от Солнца.

Есть ли жизнь

При температуре, описанной абзацем выше, очевидно, что зарождение жизни на Уране не возможно.

Атмосфера

Какая атмосфера на Уране? Атмосфера этой планеты делится на слои, которые определяются температурой и поверхностью. Внешний слой атмосферы начинается на расстоянии 300 км от условной поверхности планеты и называется атмосферной короной, это самая холодная часть атмосферы. Далее ближе к поверхности идет стратосфера и тропосфера. Последняя – самая нижняя и самая плотная часть атмосферы планеты. Тропосфера Урана имеет сложное строение: она состоит из водных облаков, облаков аммиака, метановых облаков перемешанных между собой в хаотическом порядке.

Состав атмосферы Урана отличается от атмосфер других планет по причине высокого содержания гелия и молекулярного водорода. Также большая доля в атмосфере Урана принадлежит метану, химическому соединению, составляющему 2,3% всех молекул тамошней атмосферы.

Фото

Поверхность

Поверхность Урана состоит из трех слоев: скалистого ядра, ледяной мантии и внешней оболочки из водорода и гелия, которые пребывают в газообразном состоянии. Также стоит отметить еще один важный элемент, который входит в состав поверхности Урана – это метановый лед, который создает, что называется фирменный, голубой окрас планеты.

Также ученые средствами спектроскопии обнаружили окись и двуокись углерода в верхних слоях атмосферы.

Кольца

Да, и у Урана тоже есть кольца (впрочем, как и других планет-гигантов), пускай и не такие большие и красивые как у его коллеги Сатурна. Наоборот, кольца Урана тусклые и почти не заметные, так как состоят из множества очень темных и маленьких частиц, диаметром от микрометра до долей метров. Что интересно, кольца у Урана были обнаружены раньше колец других планет за исключением Сатурна, еще первооткрыватель планеты У. Гершель утверждал, что видел у Урана кольца, но тогда ему не поверили, так как телескопы того времени не обладали достаточной мощностью, чтобы другие астрономы могли подтвердить увиденное Гершелем. Лишь спустя два века, в 1977 году американскими астрономами Джеймсоном Элиотом, Дагласом Минкомым и Эдвардом Данемом с помощью бортовой обсерватории Койпера удалось воочию наблюдать кольца Урана. Причем произошло это случайно, так как ученые просто собирались заниматься наблюдениями за атмосферой планеты и сами того не ожидая обнаружили наличие у нее колец.

На данный момент известно 13 колец Урана, самым ярким из которых является кольцо эпсилон. Кольца этой планеты являются сравнительно молодыми, они были образованы уже после ее рождения. Есть гипотеза, что кольца Урана образованы из остатков какого-то разрушенного спутника планеты.

Спутники

К слову о спутниках, как думаете, сколько спутников у Урана? А их у него аж целых 27 штук (по крайней мере, известных на данный момент). Самыми большими считаются: Миранда, Ариэль, Умбриэль, Оберон и Титания. Все спутники Урана представляют собой смесь горных пород со льдом, за исключением Миранды, которая полностью состоит из льда.

Так выглядят спутники Урана по сравнению с самой планетой.

У многих спутников нет атмосферы, также часть из них движется внутри колец планеты, через что их также называют внутренними спутниками, и все они обладают прочной связью с кольцевой системой Урана. Ученые полагают, что многие спутники были захвачены гравитацией Урана.

Вращение

Вращение Урана вокруг Солнца, пожалуй, является самой интересной особенностью этой планеты. Так как мы писали выше, Уран вращается иначе, чем все другие планеты, а именно «ретроградно», подобно тому, как катится по земле шар. В результате этого смена дня и ночи (в нашем привычном понимании) на Уране происходит только вблизи экватора планеты, притом, что Солнце там расположено очень низко над горизонтом, примерно как в полярных широтах на Земле. Что же касается полюсов планеты, то там «полярный день» и «полярная ночь» сменяют друг друга раз в 42 земных года.

Что же касается года на Уране, то один тамошний год равен нашим 84 земным годам, именно за такое время планета делает круг по своей орбите вокруг Солнца.

Сколько лететь от Земли

Сколько лететь до Урана от Земли? Если при современных технологиях полет к ближайшим нашим соседкам Меркурию, Венере, Марсу занимает по несколько лет, то полет к таким отдаленным планетам как Уран может растянуться на десятилетия. На данный момент лишь один космический аппарат совершил подобное путешествие: Вояджер-2, запущенный НАСА в 1977 году, долетел до Урана в 1986 году, как видите полет в одну сторону занял почти десятилетие.

Также предполагалось отправить к Урану аппарат Кассини, занимавшийся изучением Сатурна, но потом было принято решение оставить Кассини возле Сатурна, где тот и погиб совсем недавно – в сентябре прошлого 2017 года.

Интересные факты

• Через три года после своего открытия планета Уран стала местом действия сатирического памфлета. Часто эту планету упоминают в своих научно-фантастических произведениях писатели фантасты.
• Уран можно увидеть в ночном небе и невооруженным глазом, надо лишь знать, куда смотреть, и небо должно быть идеально темным (что, к сожалению, не возможно в условиях современных городов).
• На планете Уран есть вода. Вот только вода на Уране пребывает в замороженном виде, как лед.
• Планете Уран можно со всей уверенностью присвоить лавры «самой холодной планеты» Солнечной системы.

Видео

И в завершение интересное видео про планету Уран.

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту [email protected] или в Фейсбук, с уважением автор.

Эта статья доступна на английском языке – Planet Uranus.

Наклон оси Урана объяснили последствиями столкновения

Астрономы давно пытаются объяснить несколько необычных особенностей Урана. Так, в отличие от остальных планет Солнечной системы, Уран фактически лежит на боку. Плоскость его экватора наклонена к плоскости орбиты под углом 97,86°. Это значит, что планета вращается ретроградно, в положении «лежа на боку слегка вниз головой». Если другие планеты можно сравнить с вращающимися волчками, то Уран больше похож на катящийся шар.

Изображения Урана, полученные в 2004 г. телескопами обсерватории Кека. Источник: Lawrence Sromovsky, University of Wisconsin-Madison/W.W. Keck Observatory.

Другая странность седьмой планеты — ее температура. Уран холоднее и Нептуна и Плутона, хотя орбиты этих тел пролегают на куда большем расстоянии от Солнца.  При этом атмосфера Урана необычно спокойная по сравнению с атмосферами других планет-гигантов.

Уран. Источник: NASA Уран. Источник: NASA

Ученые давно подозревали, что разгадку этих тайн нужно искать в прошлом планеты. Согласно популярной версии, аномальный наклон оси вращения Урана связан с последствиями его столкновения с крупным телом, произошедшем еще на заре Солнечной системы. Новое исследование, проведенное учеными из университета Дарема, свидетельствует в пользу этой гипотезы.

Ученые выполнили ряд симуляций, в которых рассмотрели последствия столкновений Урана с крупным ледяным объектом (протопланетой) массой от 1 до 3 земных. В общей сложности, было смоделировано свыше 50 возможных сценариев.

Моделирование последствий столкновения Урана с протопланетой. Источник: Jacob Kegerreis/Durham University

Моделирование показало, что к нынешнему наклону оси Урана могло привести его столкновение с телом (пропланетой), чья масса в два раза превосходила массу Земли. Если удар пришелся по касательной, то Уран сохранил большую часть своей атмосферы, но при этом «наклонился». Обломки, выброшенные во время столкновения, должны были сформировать внутренние спутники Урана и его кольца.

Симуляция также показала, что удар мог привести к формированию в недрах планеты комков, состоящих из расплавленного льда и скальной породы. Наличие подобных образований может объяснить зафиксированную аппаратом Voyager 2 весьма необычную геометрию и асимметрию магнитного поля планеты.

По материалам: https://phys.org

урана — Энергетическое образование

Уран — 92 ^{-й элемент} в периодической таблице Менделеева и самый тяжелый природный элемент на Земле. ^[2] Он известен как обильный источник концентрированной энергии, ^[3] с самой большой плотностью энергии среди всех видов топлива в мире, используемых для производства электроэнергии.

Уран встречается на Земле относительно часто, его содержание в коре составляет 2,8 частей на миллион. ^[4] Это делает его более распространенным, чем золото, таким же обычным, как олово, и менее распространенным, чем медь. 99,3% урана, обнаруженного на Земле, составляет уран-238, который является «плодородным», а остальная часть (0,7%) — это уран-235, «расщепляющееся» топливо. Следовательно, только очень небольшое количество урана, обнаруженного в природе, может быть использовано в процессе ядерного деления, если только он не подвергается процессу обогащения, который увеличивает концентрацию урана-235, или если уран-238 не «разводится» из своей плодородной формы в делящийся изотоп плутония.Подробнее о разведении читайте здесь.

Уран как топливо

Для получения дополнительной информации посетите: добыча урана, обогащение урана, ядерная цепная реакция и ядерный топливный цикл.

Уран является отличным ядерным топливом и используется в качестве основного топлива в ядерных реакторах по всему миру. В этом разделе будет кратко рассмотрен топливный цикл урана. Посетите страницы выше для получения дополнительной информации.

Приобретение и обработка

Фигура 2.Уранинит, также известный как пичбленда, — это руда, которую обычно добывают. ^[5] Рисунок 3. Пучок твэлов уранового топлива CANDU с Джейсоном Доневым для масштаба. ^[6] Эта связка, если она заполнена и в реакторе CANDU, обеспечит все потребности в электроэнергии семье из 4 человек в Канаде в течение 100 лет.

Уран можно получить с Земли путем добычи урана, однако практичность его добычи зависит от многих факторов. При разработке горного проекта необходимо учитывать доступные технологии и общую стоимость, а качество руды также должно обеспечивать рентабельность проекта. ^[4] После того, как руда была добыта (рис. 2), она подвергается обработке, в ходе которой уран превращается в желаемую форму. Некоторые ядерные реакторы, такие как CANDU, могут использовать уран в его естественном составе. Однако для большинства реакторов требуется обогащение урана, а это означает, что концентрация урана-235 увеличивается с 0,7% до примерно 5%. ^[3]

Обогащение урана позволяет электростанциям использовать легкую воду (обычную воду) в качестве теплоносителя и замедлителя, поскольку обогащение увеличивает количество ядерных реакций в реакторе.После обогащения уран формируется в небольшие топливные таблетки и загружается в топливный стержень. Они собираются в пучки твэлов, как показано на рисунке 2. Эти пучки твэлов помещаются непосредственно в активную зону реактора, готовые к делению.

Использование и производство электроэнергии

После сборки уран можно использовать в реакторе для получения тепла. Распространенное заблуждение состоит в том, что атомные электростанции волшебным образом преобразуют свое топливо непосредственно в электричество, однако их работа после выработки тепла почти идентична работе обычной угольной электростанции.В зависимости от типа реактора, тепло передается оборотной воде, которая закипает в пар либо напрямую (например, реактор РБМК), либо косвенно (например, реактор с водой под давлением). Затем этот сжатый пар можно использовать для вращения большой турбины и генератора, обеспечивая электричеством мировые нужды.

Как уже упоминалось, изотоп Уран-235 делящийся. Это означает, что он подвергается ядерному делению при поглощении нейтрона, который выделяет много энергии в виде тепла.Однако уран-235 — не единственный изотоп, который может обеспечивать тепло в реакторе. В процессе трансмутации уран-238 может быть преобразован в плутоний-239 посредством серии бета-распадов. Плутоний-239 расщепляется так же, как уран-235, и его деление дает дополнительную энергию. Для легководного реактора, такого как BWR или PWR, это около 1/3 мощности и около 1/2 энергии реактора CANDU. ^[3]

Рис. 4. Ядерный реактор с кипящей водой, работающий на урановом топливе. ^[7]

Уран для других целей

Уран имеет много других применений, помимо его основного использования в производстве электроэнергии. Он предоставил миру множество положительных инноваций в медицинском и промышленном секторах, а также подвергся негативным исследованиям в связи с его использованием и производством оружейной продукции.

Радиоизотопы

Радиоизотопы, полученные при распаде изотопов урана, широко используются во всем мире.

В медицине они используются для диагностики и исследований, причем примерно каждый второй человек в западном мире может испытать на себе преимущества ядерной медицины в течение своей жизни. ^[3]

Радиоизотопы также используются в пищевой промышленности , поскольку они могут сохранять пищу, убивать паразитов и контролировать созревание фруктов и овощей. ^[3]

Промышленно они используются для обеспечения безопасности, поскольку они могут обнаруживать утечки, проводить анализ минералов и топлива, а уран может работать как радиационная защита. ^[8] Радиоактивный элемент Америций также используется в детекторах дыма.

Вооружение

Рисунок 5.Облако, образовавшееся в результате взрыва над Нагасаки. ^[9]

Энергия, получаемая из урана, наряду с его побочным продуктом в виде плутония, имеет историю с катастрофическими последствиями. Первые ядерные бомбы были секретно разработаны во время Второй мировой войны Соединенными Штатами в рамках так называемого Манхэттенского проекта. ^[10]

Ключевое различие между ядерным оружием и топливом, используемым в реакторах, — это сорт топлива. Ранее упоминалось, что обогащение урана-235 должно составлять около 5% для многих реакторов, что само по себе является сложной задачей.Для бомб это обогащение должно быть около 90% . ^[11] Этот факт помог контролировать распространение ядерного оружия, поскольку затрудняет разработку урана такого высокого качества для обычной группы людей.

Первая ядерная бомба, когда-либо взорвавшаяся в бою, называлась «Маленький мальчик», она была разработана во время Манхэттенского проекта и взорвалась над Хиросимой. В нем использовались два куска подкритического урана-235, которые при взрыве врезались друг в друга, вызывая неконтролируемую цепную ядерную реакцию и выделяя энергию, равную 13 000 коротких тонн тротила. ^[10] Вторая и последняя бомба, когда-либо взорвавшаяся в бою, называлась «Толстяк», в ней использовался высокообогащенный плутоний, дающий высвобождение энергии, равное 20 000 тонн в тротиловом эквиваленте. ^[10]

Использование этих бомб было чрезвычайно спорным с момента их взрыва, поскольку они убили сотни тысяч людей. Это разрушительное использование ядерной энергии, вероятно, повлияло на то, как люди смотрят на несколько редких ядерных катастроф в Чернобыле, Фукусиме и Три-Майл-Айленде.В целом это оставило очень негативное отношение к ядерной энергии у значительной части населения в целом.

Видео

Видео ниже из проекта периодических видеоматериалов Ноттингемского университета. ^[12] Они создали полный набор коротких видеороликов по каждому элементу периодической таблицы элементов.

Список литературы

1. ↑ Сделано внутри группы специалистов по энергетическому образованию. Информация Комиссии по изотопному изотопу и атомному весу (CIAAW), Доступно: http: // www.ciaaw.org/atomic-weights.htm
2. ↑ UC Davis Chem Wiki. (17 июня 2015 г.). Ядерные реакции [Онлайн]. Доступно: http://chemwiki.ucdavis.edu/Physical_Chemistry/Nuclear_Chemistry/Nuclear_Reactions
3. ↑ ^{3,0 3,1 3,2 3,3 3,4} Всемирная ядерная ассоциация. (22 июня 2015 г.). Что такое уран? [Online], доступно: http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Introduction/What-is-Uranium—How-Does-it-Work-/
4. ↑ ^{4.0 4,1} Н. Цулфанидис, «Ресурсы ядерного топлива, добыча и переработка» в журнале The Nuclear Fuel Cycle , 1-е изд., Ла Гранж Парк, Иллинойс: Американское ядерное общество, 2013 г., глава 2, раздел 1 , стр. 28-56
5. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Pichblende.jpg
6. ↑ Это изображение из частной коллекции члена группы по образованию в области энергетики.
7. ↑ NRC. (23 июня 2015 г.). Реактор с кипящей водой [Online], доступно: http: // www.nrc.gov/reading-rm/basic-ref/students/animated-bwr.html
8. ↑ Jefferson Lab. (23 июня 2015 г.). Uranium [Онлайн], Доступно: http://education.jlab.org/itselemental/ele092.html
9. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nagasakibomb.jpg
10. ↑ ^{10,0 10,1 10,2} Ядерные файлы. (23 июня 2015 г.). Manhattan Project [Online], Доступно: http://www.nuclearfiles.org/menu/key-issues/nuclear-weapons/history/pre-cold-war/manhattan-project/
11. ↑ Гиперфизика.(23 июня 2015 г.). Урановая бомба [Онлайн], Доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/nucene/bomb.html#c3
12. ↑ Другие видеоролики Ноттингемского университета о различных элементах см. Здесь: http://www.periodicvideos.com/

Что такое уран? | Производители урана Америки

Химический символ урана — U; его атомный номер (число протонов в ядре) — 92. Его средняя атомная масса (протоны плюс нейтроны) составляет 238, и обычно обозначается как уран-238.Элемент идентифицируется по его атомному номеру, который никогда не меняется. Однако атомная масса некоторых элементов может быть непостоянной из-за вариаций числа нейтронов. Атомы, обладающие такими характеристиками, называются изотопами. Основными изотопами природного урана являются уран-238 (99,3%) и уран-235, самый активный из двух, 0,7%.

Уран — серебристо-белый элемент из группы актинидов, примерно на 20% плотнее свинца и единственный делящийся элемент на Земле, встречающийся в природе.Он встречается во многих минералах и используется в основном как источник ядерной энергии путем деления радиоизотопа урана — 235.

Где находится уран?

Уран встречается во многих частях земной коры. Уран встречается чаще, чем олово, примерно в 40 раз чаще, чем серебро, и в 500 раз чаще, чем золото. Он встречается в большинстве горных пород и отложений, в морской воде, водоносных горизонтах и ​​горячих источниках. Обычно количество урана в данной области очень мало, но там, где существуют определенные геологические условия, уран может быть более концентрированным и может быть экономически извлечен.

Энергия из урана

Некоторые изотопы, такие как уран, нестабильны и выделяют атомарные частицы, распадаясь на менее сложные формы. Этот процесс называется радиоактивностью. Когда нейтроны от атомных частиц сталкиваются с другими атомами урана-235, каждый атом разделяется на части, выделяя больше нейтронов и тепла. Эта активность, называемая ядерным делением, является движущей силой всей нынешней ядерной энергии. Когда в смеси имеется достаточная концентрация урана-235, процесс деления может поддерживаться сам по себе, вызывая цепную реакцию и высвобождая огромное количество энергии.

Во время деления обогащенное топливо все больше загрязняется побочными продуктами деятельности, что снижает эффективность процесса реакции. По прошествии некоторого времени это так называемое «отработанное» топливо необходимо заменить свежим, обогащенным материалом. Установки атомной энергетики обычно требуют нового топлива примерно каждые четыре года.

Природный уран не содержит урана-235 в количестве, достаточном для деления. Следовательно, топливо для АЭС должно быть обогащено от его природного 0.От 7% до примерно 4,0%. Из-за низкого уровня обогащения это топливо не может взорваться, как атомная бомба (обогащение оружейного качества приближается к 100%. Ядерное топливо, наиболее распространенное использование урана, является удивительно эффективным источником чистой энергии для производства электроэнергии во всем мире. При делении один атом урана-235 может высвободить в 50 миллионов раз больше энергии — около 200 миллионов электрон-вольт — по сравнению с горением одного атома углерода — около 4-х электрон-вольт. Как показано на диаграмме ниже, ядерная энергия, подпитываемая обогащенным уран и гидроэлектроэнергия являются базовой нагрузкой, низкоуглеродными вариантами для производства электроэнергии.

Уран — Информация об элементе, свойства и использование

Расшифровка:

Химия в ее элементе: уран

(Promo)

Вы слушаете Химию в ее элементе, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец промо)

Крис Смит

Что касается химии в ее стихии на этой неделе, можете ли вы угадать, что связывает кили лодки, бронебойное оружие, красивое цветное стекло, которое вы можете отследить с помощью счетчика Гейгера и больше степеней окисления, чем химик может встряхнуть стеклянной палочкой. Если нет, то вот Полли Арнольд с ответом.

Polly Arnold

Уран, безусловно, является одним из самых известных или, возможно, я бы сказал печально известных элементов.Это самый тяжелый природный элемент. На самом деле его больше в земной коре, чем серебра. Это один из восьми элементов, названных в честь небесных объектов, но вы можете не подумать, что уран заслуживает названия в честь планеты Уран. Блестящий черный порошок, который химик Клапрот выделил из минеральной урановой обманки в 1789 году — всего через восемь лет после открытия Урана — на самом деле был оксидом урана. Лишь пятьдесят два года спустя Эжен Мельхиор Пелиго восстановил тетрахлорид урана калием, и в этих более суровых условиях наконец получил чистый серебристо-белый металл. Образцы металла быстро тускнеют на воздухе, но если металл мелко разделен, он воспламеняется.

Уран находится среди актинидов, второй металлической оболочки, заполняющей свои f-орбитали валентными электронами, что делает их большими и тяжелыми.

В химическом отношении уран восхитителен. Его ядро ​​настолько полно протонов и нейтронов, что оно сближает свои основные электронные оболочки. Это означает, что в игру вступают релятивистские эффекты, влияющие на орбитальные энергии электронов.Электроны внутреннего ядра движутся быстрее и притягиваются к тяжелому ядру, лучше защищая его. Таким образом, внешние валентные орбитали более экранированы и расширены и могут образовывать гибридные молекулярные орбитали, которые приводили аргументы в пользу точного упорядочения энергий связи в ионе уранила вплоть до нынешнего столетия.

Это означает, что теперь можно объединить множество орбиталей, чтобы образовать связи, и, следовательно, некоторые очень интересные соединения. В отсутствие воздуха уран может демонстрировать широкий диапазон степеней окисления, в отличие от лантаноидов, расположенных непосредственно над ним, и он образует множество глубоко окрашенных комплексов в своих более низких степенях окисления. Тетрахлорид урана, восстановленный Пелиго, имеет красивый травянисто-зеленый цвет, а трийодид — темно-синий. Из-за этого некоторые считают его «большим переходным металлом». Большинство этих соединений сложно создать и охарактеризовать, поскольку они так быстро реагируют с воздухом и водой, но в этой области химии еще есть возможности для больших достижений.

Разветвление релятивистских эффектов на энергии связывающих электронов вызвало большой интерес у нас, химиков-синтетиков, но, к сожалению, у многих химиков-экспериментаторов и химиков-вычислителей, которые пытаются понять, как лучше справиться с наследием ядерных отходов, появилось много головной боли.

В окружающей среде уран всегда существует в виде диоксидной соли, называемой ионом уранила, в которой он плотно зажат между двумя атомами кислорода в высшей степени окисления. Соли уранила, как известно, не реагируют с атомами кислорода, и около половины всех известных соединений урана содержат этот диоксомотив. Одна из самых интересных сторон этой области химии урана проявилась в последние пару лет: несколько исследовательских групп нашли способы стабилизировать однократно восстановленный ион уранила, фрагмент, который традиционно считался слишком нестабильным для выделения. Этот ион теперь начинает проявлять реактивность на своих атомах кислорода и, возможно, сможет многое рассказать нам о более радиоактивных и более реактивных искусственных сестрах урана, нептунии и плутонии — они также присутствуют в ядерных отходах, но с ними трудно работать. в количествах, превышающих миллиграммы.

За пределами химической лаборатории уран наиболее известен своей ролью ядерного топлива. Это было в центре внимания многих химиков в последние месяцы из-за международных дебатов о роли, которую ядерная энергия может играть в будущем как низкоуглеродный источник энергии, и о том, пригодны ли наши новые поколения более безопасных и эффективных электростанций. человеко-стойкий.

Для производства топлива, которое используется в реакторах для выработки электроэнергии, природный уран, который почти полностью состоит из U-238, обогащается изотопом U-235, который обычно присутствует только примерно в 0,7%.

Остатки, называемые обедненным ураном, или DU, имеют значительно пониженное содержание U-235, составляющее всего около 0,2%. Он на 40% менее радиоактивен, чем природный уран и материал, из которого мы делаем соединения в лаборатории.

Поскольку он очень плотный, DU также используется для защиты килей лодок и, что еще более спорно, в носовой части бронебойного оружия.Металл имеет желаемую способность самозатачиваться, когда проникает в цель, а не становится грибовидным при ударе, как это делает обычное оружие с наконечником из карбида вольфрама.

Критики оружия с обедненным ураном утверждают, что он может накапливаться на полях сражений. Поскольку уран в первую очередь является альфа-излучателем, его радиоактивность действительно становится проблемой, только если он попадает внутрь организма, где он может накапливаться в почках, вызывая повреждение. Однако уран также является тяжелым металлом, и его химическая токсичность имеет большее значение — он примерно так же токсичен, как свинец или ртуть.

Но уран не заслуживает того, чтобы его считали одним из гадостей периодической таблицы. Считается, что большая часть внутреннего тепла Земли происходит из-за разложения природных урановых и ториевых отложений. Возможно, тем, кто хочет улучшить общественный имидж ядерной энергетики, следует потребовать переименовывать геотермальные наземные тепловые насосы в ядерные?

Репутация этого элемента также была бы значительно лучше, если бы только урановое стекло было наиболее широко известным лицом элемента.Точно так же, как соли свинца добавляют в стекло для изготовления сверкающей хрустальной посуды, соли уранила придают стеклу очень красивый и полупрозрачный желто-зеленый цвет, хотя стеклодувы экспериментировали для получения широкого диапазона цветов, похожих на драгоценные камни. Во время археологических раскопок около Неаполя в 1912 году была обнаружена небольшая зеленая мозаичная плитка, датированная 79 годом нашей эры, которая, как сообщалось, содержала уран, но эти утверждения не были подтверждены. Однако в начале 19-го ^-го -го и начале 20-го ^-го века он широко использовался в таре и рюмках.Если вы думаете, что у вас есть предмет, вы можете проверить его с помощью счетчика Гейгера или по характерной зеленой флуоресценции урана, когда он находится под УФ-лампой. Обычно считается, что из кусочков можно пить, но не рекомендуется сверлить в них отверстия и носить их. Справедливо.

Крис Смит

Или, предположительно, случайно съел это тоже. Это была химик из Эдинбургского университета Полли Арнольд, который объяснил более мягкую сторону бронебойного элемента урана.На следующей неделе Андреа Селла познакомит нас с кристаллами с интригующими свойствами.

Андреа Селла

«Это потрясающий материал. Вы ДОЛЖНЫ это увидеть». Он вытащил из кармана флакон с образцом, содержащий потрясающие розовые кристаллы, которые соблазнительно блестели. «Ух ты!» Я сказал — химика всегда можно удивить красивыми кристаллическими продуктами. «Становится лучше». — загадочно сказал он. Он поманил меня в коридор. «Смотри», — сказал он. По мере того, как кристаллы ловили свет от новых люминесцентных ламп, свисающих с потолка, розовый цвет, казалось, становился все ярче и ярче.»Ух ты!» Я снова сказал. Мы переместили кристаллы обратно на солнечный свет, и цвет снова потускнел, и, перемещая кристаллы вперед и назад, они волшебным образом светились и тускнели.

Крис Смит

Но что они содержали? Что ж, ответ — это эрбий, и вы можете услышать об этом в выпуске «Химия в его элементе» на следующей неделе. Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(промо)

(конец промо)

Ядерное деление подтверждено как источник более половины тепла Земли

Ядерное деление обеспечивает движение континентов и земной коры, консорциум физиков и других ученых теперь сообщает, что подтверждает давние размышления по этой теме.Используя нейтринные детекторы в Японии и Италии — жидкостный сцинтилляторный детектор антинейтрино Kamioka (KamLAND) и детектор Borexino — ученые пришли к своему выводу, измерив поток антитезы этих нейтральных частиц, когда они исходят с нашей планеты. Их результаты подробно описаны 17 июля в Nature Geoscience . ( Scientific American является частью Nature Publishing Group. )

Нейтрино и антинейтрино, которые свободно перемещаются в массе и пространстве из-за отсутствия заряда и других свойств, выделяются радиоактивными материалами по мере их распада.И Земля полна таких радиоактивных элементов — в первую очередь урана, тория и калия. За миллиарды лет существования Земли радиоактивные изотопы расщеплялись, высвобождая энергию, а также эти антинейтрино — точно так же, как в искусственном ядерном реакторе. Эта энергия нагревает окружающую породу и поддерживает в движении стихийные силы тектоники плит. Измеряя выбросы антинейтрино, ученые могут определить, сколько тепла на Земле возникает в результате этого радиоактивного распада.

Сколько тепла? Примерно 20 тераватт тепла — или почти вдвое больше энергии, чем использует все человечество в настоящее время, — судя по количеству таких частиц антинейтрино, исходящих с планеты, которые ученые окрестили геонейтрино. В сочетании с 4 тераваттами разлагающегося калия этой энергии достаточно, чтобы сдвинуть горы или, по крайней мере, вызвать столкновения, которые их создают.

Точность новых измерений, выполненных командой KamLAND, стала возможной благодаря длительному останову ядерного реактора Кашивадзаки-Карива в Японии после землетрясения в 2007 году.В противном случае частицы, выбрасываемые близлежащим заводом, смешались бы с естественным геонейтрино и запутали измерения; закрытие завода позволило отличить их. Детектор скрывается от космических лучей — в целом подобных нейтрино и антинейтрино, которые он предназначен для регистрации — под горой Икенояма неподалеку. Сам детектор представляет собой воздушный шар из прозрачной пленки диаметром 13 метров, наполненный смесью специальных жидких углеводородов, который сам находится в ванне с минеральным маслом, заключенной в сферу из нержавеющей стали диаметром 18 метров, покрытую изнутри детекторными трубками. .И все это для того, чтобы зафиксировать контрольную отметку — около 90 геонейтрино за семь лет измерений.

Новые измерения показывают, что радиоактивный распад обеспечивает более половины общего тепла Земли, которое оценивается примерно в 44 тераватта на основе температур, обнаруженных на дне глубоких скважин в земной коре. Остальное — это остатки образования Земли или других причин, пока неизвестных, по словам участвующих ученых. Часть этого тепла могла быть захвачена в расплавленном железном ядре Земли с момента образования планеты, в то время как ядерный распад происходит в основном в коре и мантии.Но поскольку при делении все еще выделяется так много тепла, Земля вряд ли остынет — и тем самым остановит столкновения континентов — в течение сотен миллионов лет благодаря долгому периоду полураспада некоторых из этих элементов. А это означает, что необходимо добыть много геотермальной энергии — или естественной ядерной энергии.

Изображение: любезно предоставлено USGS

Торий — обзор | Темы ScienceDirect

1,2 Ресурсы тория

Торий составляет в среднем 7,2 частей на миллион (частей на миллион) в земной коре и является 39-м наиболее распространенным из 78 элементов земной коры.Почва обычно содержит в среднем 6 ч / млн тория. Его примерно в три раза больше, чем урана. При разведении с делящимся ²³³ U торий выделяет примерно такую ​​же энергию на единицу массы (79 TJ _th / кг), как и уран при разведении с ²³⁹ Pu (80,4 TJ _th / кг). Когда торий используется в качестве ядерного топлива, образуется гораздо меньше плутония и других второстепенных трансурановых соединений (например, Np, Am, Cm), чем в урановых топливных циклах. Снижение производства трансуранов происходит по двум причинам.Во-первых, делящимся продуктом ²³² Th является ²³³ U, а затем в ряду актинидов из плутония и второстепенных актинидов. Во-вторых, коэффициент деления / захвата ²³³ U составляет приблизительно 9, тогда как коэффициент деления / захвата ²³⁹ Pu составляет приблизительно 3, что приводит к более низкому производству трансурановых соединений.

Торий и его соединения производятся в основном как побочный продукт при извлечении титана, циркония, олова и редких земель из монацита, который содержит 6. От 0 до 8,5 мас.% Оксида тория. Потребляется лишь небольшая часть произведенного тория. Ограниченный спрос на торий по сравнению со спросом на редкоземельные элементы продолжает создавать во всем мире переизбыток соединений тория и отходов горнодобывающей промышленности. Большинство основных переработчиков редкоземельных элементов перешли на использование в качестве сырья промежуточных соединений, не содержащих торий, чтобы избежать обращения с радиоактивным торием. Избыточный торий, не предназначенный для коммерческого использования, либо утилизируется как радиоактивные отходы, либо хранится для потенциального использования в качестве ядерного топлива или других применений.Возросшие затраты на соблюдение экологических норм и потенциальные юридические обязательства, а также затраты на приобретение площадей для хранения и удаления отходов были основными сдерживающими факторами его коммерческого использования. Проблемы со здоровьем, связанные с естественной радиоактивностью тория, не были существенным фактором при переходе на альтернативные нерадиоактивные материалы. По данным Геологической службы США, потребление тория в США для неэнергетических целей снизилось с 11,4 до 5,27 т (содержание тория) с 1997 года.Фактически, 76 т тория было отправлено в Неваду для захоронения в качестве низкоактивных радиоактивных отходов в 2000 году. В основных сферах применения тория сегодня используется очень высокая температура плавления ThO ₂ (3300 ° C, самая высокая из всех возможных). бинарные оксиды) и способность тория к электронной эмиссии при легировании вольфрамом для использования в нитях для мощных магнетронов для радаров.

В краткосрочной перспективе торий доступен по стоимости извлечения из отходов переработки редкоземельных элементов. В более долгосрочной перспективе большие ресурсы тория доступны в известных месторождениях монацита в Индии, Бразилии, Китае, Малайзии и Шри-Ланке.

Котировки на диоксид тория в 2001 г. составляли 82,50 доллара за килограмм для чистоты 99,9% и 107,25 доллара за килограмм для чистоты 99,99%. Нитрат мантийного качества был доступен по цене 56 долларов за килограмм содержащегося в нем тория.

Торий присутствует в морской воде только в количестве приблизительно 0,050 ч.ч. на миллиард, в первую очередь из-за нерастворимой природы его единственного оксида, ThO ₂ . Таким образом, извлечение тория из морской воды нереально.

Поскольку ²³² Th — единственный изотоп природного тория, хвосты обогатительной фабрики от ториевого ядерного топлива отсутствуют.Следовательно, стоимость тория в смешанном торий-урановом топливе LWR или в топливном цикле чистого тория — ²³³ U относительно невелика. Однако стоимость химической переработки топлива на основе ThO ₂ и выделения ²³³ U высока.

Nuclear Planet | Журнал Discover

Что такое Земля? Поэты говорят, что это небесный сапфир, лазурный шар. Астрономы говорят, что это планета среднего размера, вращающаяся вокруг средней звезды. Некоторые экологи говорят, что это Мать. Биологи говорят, что это единственный известный в жизни дом.Но самым точным с научной точки зрения определением может оказаться то, о чем никто не подозревал. Земля, говорит геофизик Дж. Марвин Херндон, представляет собой гигантскую природную атомную электростанцию. Мы живем на его толстом щите, в то время как в 4000 милях под нашими ногами шар из урана шириной в пять миль горит, взбалтывается и реагирует, создавая магнитное поле планеты, а также тепло, которое питает вулканы и движения континентальных плит. Теория Херндона резко противоречит точке зрения, преобладающей в геофизике с 1940-х годов: внутреннее ядро ​​Земли представляет собой огромный шар из частично кристаллизованного железа и никеля, который медленно охлаждается и растет, передавая тепло жидкому ядру.Радиоактивность в этой модели — это просто дополнительный источник тепла, когда широко рассредоточенные изотопы распадаются сами по себе, а не концентрируются.

Теория о том, что внутреннее ядро ​​Земли представляет собой ядерный реактор, была встречена многими геофизиками в основном молчанием, но Дж. Марвин Херндон настаивает: «В конце концов, доказательства будут накапливаться до такой степени, что их нельзя будет игнорировать». Фотография Дэна Винтерса и Гэри Танхаузера.

Если теория Херндона верна, это станет самой большой новостью в геофизике за десятилетия.«Я бы поставил его в один ряд с тектоникой плит как одно из поистине великих открытий», — говорит Хаттен Йодер, почетный директор геофизической лаборатории Вашингтонского института Карнеги. Эта идея также имеет непосредственные последствия для людей и всех других живых существ на Земле. Хотя остается открытым вопрос о том, является ли деление ядра разумным способом получения энергии, это, по крайней мере, означает, что деление является естественным и даже важным процессом. «Мы обязаны этому всей нашей жизнью», — говорит Херндон.По его словам, эта подземная ядерная реакция является динамо-машиной, приводящей в действие магнитное поле Земли, которое защищает нас от разрушительного воздействия Солнца.

«Солнечное излучение давно бы покинуло нашу атмосферу, если бы не отталкивание, создаваемое полем», — говорит инженер-ядерщик Дэниел Холленбах, сотрудник Херндона в Национальной лаборатории Окриджа. «Мы полностью зависим от этого».

Херндон недавно выдвинул то, что он считает наиболее убедительным аргументом в пользу своей теории, в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.Используя компьютерное моделирование, которое Холленбах помог ему запустить в Ок-Ридже, Херндон показал, как программное обеспечение, отслеживающее использование топлива на атомных электростанциях, показывает, что «геореактор планетарного масштаба» действительно мог гореть 4,5 миллиарда лет, по широко признанной оценке. возраста Земли, при уровнях тепла, которые соответствуют фактической выработке Земли примерно в четыре тераватт. Более того, такой реактор будет разной интенсивности — иногда сильный, иногда слабый, иногда полностью отключающийся, — что может объяснить, почему магнитное поле Земли периодически увеличивалось, ослабевало и менялось местами на протяжении тысячелетий.

Херндон утверждает, что не только у Земли, вероятно, есть реактор, кипящий в ее ядре, но и у Юпитера, Сатурна и Нептуна. Природные ядерные реакторы могут объяснить множество загадок, от того, как зажигаются звезды до природы темной материи, таинственного, неуловимого вещества, которое, по словам астрономов, встречается в 10 раз чаще, чем обычное вещество, которое они могут наблюдать. В самом деле, теория Херндона, если она верна, потребует не меньше, чем пересмотра наших представлений о том, какова часть материальной вселенной.

«Это идея с большой пояснительной силой», — говорит он. Возможно.

В геофизическом сообществе Херндон застрял на своей собственной тектонической плите. Согласно доминирующей теории ядра, магнитное поле приводится в действие динамо-подобными вихрями расплавленного железа и никеля, вращающимися вокруг твердого железно-никелевого шара, а не — как утверждает Херндон — потоками заряженных частиц, окружающих пылающий ядерный реактор. Хотя Херндон продвигал эту идею в течение 11 лет и публиковал статьи во впечатляющих журналах, в том числе в Proceedings of the Royal Society of London, его работы редко цитируются другими геофизиками. Его теория не столько опровергается, сколько игнорируется.

«Данные просто этого не требуют», — утверждает Брюс Баффет из Университета Британской Колумбии, который говорит, что читал одну из ранних работ Херндона. По его словам, вы можете запустить численное моделирование конвекции с помощью традиционных моделей и получить такое поведение магнитного поля, которое проявляется в геологической летописи. «То, что он делает, звучит как аргумент, а не доказательство».

И все же Херндон не без выдающихся чемпионов.«Многие парадигмы, которым мы следуем сегодня, не имеют для этого такой поддержки, как он собрал, — говорит Йодер из Института Карнеги. «У него есть свежая новая идея, и он очень хорошо ее сочетает. Нам нужно подумать о том, что он должен сказать».

Итак, история Херндона, как и история иконоборцев, которые прошли подобный путь до него, может быть не просто дебатами о том, что происходит в ядре Земли, но рассказом о том, как революционные теории могут быть исключены из научных дискуссий. Херндон, тихий по натуре, становится взволнованным, когда думает о битве, которую он вел.«Я был бы счастлив, если бы по этому поводу возникли бушующие споры», — говорит он. «Ученые зависят от финансирования, и они боятся всего спорного».

«Ему трудно привлечь внимание», — добавляет Дж. Фриман Гилберт, почетный профессор Института геофизики и планетной физики Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Это не должно быть общества цензуры».

The Core Dispute

Дж. Марвину Херндону 58 лет, он высокий и широкий, с мягким голосом и скрупулезной манерой говорить: «Логический» и «шаг за шагом» — два его любимых выражения.Он живет и работает в престижном пригороде Сан-Диего, на ранчо Скриппс, в доме, полном антиквариата: сундуки с японскими тансу, покрытые солью грузинские керамические изделия и переливающееся стекло времен депрессии — все это тщательно разложено и вычищено пылью. Он женат на ученом-информатике, и у них трое взрослых сыновей. Самостоятельное научное расследование — это что-то вроде семейной черты. Младший сын, Кристофер, опубликовал свою первую статью о неестественных причинах смерти римских императоров, когда ему было 12 лет.

Херндон получил степень доктора ядерной химии в Техасском университете A&M в 1974 году.С 1975 по 1978 год он был докторантом Калифорнийского университета в Сан-Диего под руководством Гарольда Юри, лауреата Нобелевской премии 1934 года по химии, и Ханса Зюсса, разработчика метода датирования по углеродному 14. «Эти ребята были гигантами в своих областях. Они действительно научили меня заниматься наукой», — говорит Херндон. Но всего через год после приема на должность исследователя в UCSD Херндон уволился. «Я начал узнавать кое-что интересное о составе ядра Земли. Но мне стало ясно, что, если я останусь в академическом сообществе, мне придется придерживаться линии и работать над моделями других людей.«Хотя Херндон тогда не сформулировал свою теорию, он верил — и до сих пор считает — что большая часть внутреннего ядра Земли состоит не из железо-никелевого, а из никель-кремниевого соединения, называемого силицидом никеля.

Инге Леманн, знаменитый датский геофизик, которая в 1936 году открыла, что Земля имеет твердое внутреннее ядро, сочла опубликованные работы Херндона по этой концепции убедительными. «Я восхищаюсь точностью ваших рассуждений, основанных на доступной информации, и поздравляю вас с очень важным результатом, который вы получили», — написала она ему. в 1979 г.Но иначе теории избегали. «Это было похоже на падение железного занавеса. Я решил уйти, но решил продолжить работу над этой идеей, оплачивая ее из собственного кармана», — говорит Херндон. Следующие 24 года он работал консультантом по горному делу. Но, скорее, как медленно нарастающая ядерная реакция, на его столе скопилась груда свидетельств чего-то радикально другого, происходящего в центре Земли, увеличиваясь до критической массы.

Первое свидетельство было получено из шахты в Габоне, Африка, где в 1972 году французские ученые обнаружили образованные делением изотопы неодима и самария в пласте урана.Они поняли, что уран функционировал как естественный ядерный реактор в течение 200 миллионов лет, прежде чем исчерпал себя 2 миллиарда лет назад. Последующее расследование обнаружило несколько подобных участков естественного ядерного деления в этом районе. «Я впервые услышал об этом, когда был аспирантом, и знал, что это важно», — говорит Херндон. «Любопытно, что эта тема, похоже, никогда не обсуждалась на страницах журнала Science или Journal of Geophysical Research», — написал он в статье 1998 года, опубликованной в EOS, журнале Американского геофизического союза.

Еще одним топливным стержнем в реакторе Херндона было открытие в 1960-х годах, согласно которому альбедо или яркость Юпитера указывает на то, что планета-гигант излучает в космос примерно вдвое больше энергии, чем получает от Солнца. Позже было обнаружено, что Сатурн и Нептун испускают такое же большое количество энергии. Это явление является «одним из самых интересных открытий современной планетологии», — написал Уильям Хаббард, профессор планетных наук в лаборатории Луны и планет Аризонского университета.Хаббард исключил радиоактивность и реакции синтеза как слишком слабые, чтобы вызвать эффект.

В 1990 году средний сын Херндона, Джошуа, рассказал ему об избыточном производстве энергии Юпитером — факт, который он обнаружил в книге «Новая солнечная система» под редакцией Дж. Келли Битти и Эндрю Чайкина. «Три недели спустя во всех продуктовых магазинах я неожиданно получил ответ», — говорит Херндон. «У Юпитера были все ингредиенты для ядерного реактора планетарного масштаба. Я немедленно начал просматривать литературу, думая, что кто-то, должно быть, уже пришел к такому же выводу.»Он делает паузу, качая головой, наблюдая, как колибри Анны глотает из фонтана в его кактусовом саду.» Нет, — говорит он. Реакторы деления как источники энергии для гигантских внешних планет », и опубликовал его в немецком научном журнале Naturwissenschaften в 1992 году. С тех пор он встретил оглушительное молчание.« Я бы хотел, чтобы кто-нибудь ответил, сказал мне, что наука неверна, но я просто ничего не получите », — говорит он.

Неустрашимый Херндон впоследствии обратил свое внимание на Землю. Он рассуждал, рассуждал он, если бы планеты-гиганты могли иметь атомные электростанции, возможно, и эта маленькая могла бы иметь их. «Это ответит на множество вопросов», — говорит он.

Один из самых загадочных аспектов магнитного поля Земли заключается в том, что в среднем каждые 200 000 лет оно меняет направление на противоположное. Он также периодически ослабевает, затем снова становится сильнее. Это не просто теория. История извилистого магнитного поля неизгладимо запечатлена в горных породах: железные минералы, особенно магнетит, в одном слое имеют разительно отличающуюся ориентацию от таковых в другом.

По мнению Херндона, эти триггеры полярности не имеют смысла, если магнитное поле приводится в действие, как утверждают традиционалисты, за счет тепла от кристаллизации расплавленного железа и никеля из жидкого ядра или от распада изолированных радиоактивных изотопов. «Это постепенные, односторонние процессы», — говорит он. Но если энергия поля возникает из-за того, что масса урана и плутония действует как естественный ядерный реактор, говорит Херндон, такие изменения в напряженности поля будут почти обязательными.

Вместо железно-никелевого шара диаметром около семи десятых диаметра Луны представьте себе естественный ядерный реактор в центре Земли, состоящий из сферы из урана-235 и урана-238 шириной пять миль. называют реактором-размножителем на быстрых нейтронах, получающим энергию как из урана, так и из делящегося плутония, создаваемого самим реактором. А вместо окружающей сферы из жидкого железа и никеля представьте себе шар, сделанный из твердого никеля и кремния, сплавленного в силицид никеля.Херндон считает, что когда реактор делится внутри этой сферы из силицида никеля, он производит тепло, которое толкает заряженные частицы, которые в конечном итоге создают магнитное поле.

Как это поле изменится? При делении ядер образуются побочные продукты, которые поглощают нейтроны, замедляя реакцию. В конце концов, такие реакторные «яды» могут даже остановить процесс. Но эти побочные продукты, будучи легче, чем уран-плутониевая смесь, также будут иметь тенденцию медленно всплывать, образуя оболочку вокруг делящегося шара. Через некоторое время из шара выйдет достаточно, чтобы уран мог снова начать реагировать. «На этот раз геореактор может увеличить мощность и вызвать рост магнитного поля, либо в том же направлении, либо в обратном», — говорит Херндон. «Это очень нелинейный процесс».

Геофизики, с которыми связались для этой истории, признали, что альтернативы основному сценарию возможны: охлаждение внутреннего ядра в виде железно-никелевого шара, как они признают, все еще является лишь теорией, хотя и доминирующей.Но у них было одно серьезное возражение против предложения Херндона. Они спросили, как во время формирования Земли весь этот уран мог скопиться в центре? Они говорят, что силикаты, как правило, связываются с ураном, образуя более легкое соединение, которое сопротивляется опусканию в центр молодой Земли. «Радиоактивные изотопы имеют тенденцию связываться с силикатами» и рассеиваться по земной коре, — утверждает геофизик из Университета Британской Колумбии Брюс Баффет. «Концентрация, на мой взгляд, просто не кажется правдоподобной. » Ответ, говорит Херндон, обитает внутри хондритов, каменных метеоритов, которые упали на Землю и, как полагают, представляют собой летопись условий во время рождения Солнечной системы. «Большая часть современной геофизики основана на идее, что Земля похожа на обычные хондриты, которые образовались в относительно богатых кислородом условиях», — говорит он. Но есть небольшая группа метеоритов, называемых энстатитовыми хондритами, которые образовались в условиях, в которых присутствовало гораздо меньше кислорода. «Они похожи на внутренние планеты», — говорит Херндон.«Изотопы кислорода в энстатитовых хондритах идентичны тем, что мы находим внутри Земли».

Херндон исследует кусок 236-фунтового метеорита Abee, который врезался в поле в Альберте, Канада, 9 июня 1952 года. Тщательный анализ минерального состава Abee, особого типа метеорита, образовавшегося в условиях, когда относительно мало кислород был доступен, «объясняет, как уран попадает в ядро ​​Земли», — говорит Херндон. Фотография Дэна Винтерса.

Херндон говорит, что энстатитовые хондриты наиболее точно соответствуют составу Земли и показывают, как уран может концентрироваться.«Когда кислорода много, все элементы, которые хотят соединиться с кислородом, пойдут с силикатами. Но при ограниченном количестве кислорода такие элементы, как уран и магний, частично попадут в ядро ​​Земли», — говорит он. По его оценкам, таким образом к центру Земли опустилось 64 процента урана на планете — более чем достаточно для начала реакции.

Самое важное вещественное доказательство Херндона основано на составе гавайских базальтов. Сейсмологи считают, что эти базальты извергнуты из источника тепла, который находится глубоко внутри Земли, возможно, около границы внешнего ядра.Согласно теории естественного реактора Херндона, лава, породившая базальты, не будет радиоактивной, потому что тяжелый уран не может вытекать из внутреннего ядра Земли. Но относительно легкий элемент, такой как гелий, мог легко совершить вертикальное путешествие на 4000 миль к поверхности Земли, неся с собой признаки ядерного деления.

«В течение 32 лет люди наблюдали в этих базальтах гелий с массой 3, а также гелий 4», — говорит Херндон. «Гелий 4 не является сюрпризом; он образуется в результате естественного распада урана и тория.Нет необходимости в делении. Но гелий 3 — это большой сюрприз. Это побочный продукт деления. Никто не знает, как это могло быть сделано глубоко в недрах Земли. Люди думают, что это должно быть оставлено от формирования планет. — Он делает паузу. — Ни в коем случае. В моделировании, которое мы проводили в Ок-Ридже, мы пришли к соотношению гелия 3 к гелию 4. Эти числа могли быть чем угодно, любым соотношением. Но они оказались в диапазоне значений, наблюдаемых в этих базальтах. — Он смотрит вверх. — Это соотношение является неопровержимым доказательством. Это сбило мне носки.«

Соотношения особенно возбуждают Хаттена Йодера.» Результаты по гелию, которые он получил, являются выдающимися — они просто так хорошо согласуются с теорией. Я хотел бы, чтобы он получил данные для [изотопов неона, образующихся при делении]. Если он и там добьется правильного соотношения, это станет еще одним большим гвоздем. Я просто не понимаю, как люди могли игнорировать это тогда ».

Херндон сейчас работает над этим расчетом.

Если геофизика хотя бы признает возможность естественного расщепления, говорит Херндон, это может помочь пролить свет не только на условия внутри планет.Традиционная астрофизика считает, что по мере того, как гравитационный коллапс концентрирует и нагревает материю, он запускает реакцию термоядерного синтеза, заставляющую звезды сиять. Но прямых доказательств выделения достаточного количества тепла найти трудно. Херндон считает, что ответом на возгорание звезд может быть «спусковой механизм ядерного деления», — говорит он. «Эта концепция была доказана экспериментально при подрыве каждой водородной бомбы». И если при делении зажигаются звезды, тела звездного размера, у которых отсутствует критическая масса делящихся элементов, могут никогда не загореться, что поможет объяснить загадку темной материи. Херндон отмечает, что астрономы предположили, что темная материя особенно распространена вокруг звезд с очень небольшим содержанием металлов. По его словам, темная материя может состоять из сфер размером со звезду, в которых отсутствуют металлические элементы, способные к делению. По его мнению, отсутствие деления не означало бы никакого синтеза; огромные сферы навсегда останутся темными.

Следующий шаг в доказательстве его теории о составе Земли, говорит Херндон, требует некоторых фундаментальных наук о материалах и должен привлечь других исследователей, оснащенных алмазной наковальней — высокотемпературным тиглем высокого давления, который используют геофизики, чтобы увидеть, как минералы ведут себя под внутренним слоем. -основные условия.Они могли бы проверить, стабильно ли соединение никель-кремний, составляющее, по мнению Херндона, большую часть внутреннего ядра Земли, при давлениях, которые могут быть обнаружены в центре.

Нежный зимний день Сан-Диего превратился в сумерки. Херндон живет на окраине зеленого парка; его колода приобретает пестрый оттенок дикого перца, сосны и эвкалипта. Это удобная, даже сибаритическая обстановка, но Херндон, похоже, этого не замечает.

«До сих пор я делал все из своего кармана», — говорит он, глядя на зеленую долину.«Я один человек, и я добился прогресса, но мне еще предстоит сделать. Это идея, которую можно исследовать. Она требует тщательного изучения, настоящих дебатов».

Херндон улыбается. «Люди, оспаривающие ортодоксальность, иногда кажутся немного сумасшедшими. Я могу быть сумасшедшим, вкладывая в это столько энергии, но сама теория совсем не сумасшедшая».

Сияй, радиоактивная луна Земным наблюдателям Луна может показаться холодной и темной, но ученые НАСА объявили в феврале, что лунные недра кажутся горячими и расплавленными, и это открытие, по словам Херндона, подтверждает его теории о естественных реакторах.Исследователи из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, использовали лазерные отражатели, установленные на поверхности Луны астронавтами 30 лет назад, чтобы определить, что Луна расширяется и сжимается на 4 дюйма каждые 27 дней. Это приливное искажение, вызванное гравитационным притяжением Земли и Солнца, указывает на то, что внутренности Луны, по крайней мере, частично расплавлены. Находка не была полной неожиданностью. Волны лунотрясений, измеренные во время миссий Аполлона, теряли энергию, если они проходили глубже, чем на полпути к центру Луны — еще один признак расплавленного внутреннего пространства.«Когда у вас есть небольшой объект, производящий много энергии, это очень наводит на мысль о расщеплении ядра», — говорит Херндон, которого также заинтриговал Ио, маленький, но чрезвычайно вулканически активный спутник Юпитера. «Я думаю, что внутри обоих спутников есть небольшие реакторы». — B. L.

Земля приближается к обвалу? Если у Земли есть естественный ядерный реактор, пылающий в ее ядре, сколько еще он может оставаться активным? Вопрос не чисто академический. Херндон считает, что реактор питает магнитное поле Земли, которое защищает ее жителей от смертельной солнечной радиации.

Ответ немного тревожный. Согласно моделированию, которое Херндон провел в Национальной лаборатории Ок-Ридж, около 75 процентов урана было сожжено за 4,5 миллиарда лет существования Земли. Это означает, что урановая сфера уменьшилась с восьми миль в диаметре до пяти миль. На уровне мощности, который Херндон считает наиболее вероятным — примерно четыре тераватта — он рассчитывает, что реакция может закончиться через 2 миллиарда лет или меньше. Это невыгодно по сравнению с традиционной моделью недр Земли с железным сердечником, которая, по некоторым оценкам, оставляет нам еще 4 миллиарда лет защитного экранирования.«Ядерный реактор деления дает нам гораздо более короткие временные рамки, чем традиционно считали геофизики», — говорит Херндон. — Б.Л. Для получения дополнительной информации о теории Дж. Марвина Херндона напишите по адресу [email protected]. А чтобы узнать о естественных реакциях деления в Африке, посетите www.curtin.edu.au/curtin/centre/waisrc/OKLO/index.shtml. Посетите веб-сайт Дж. Марвина Херндона http://NuclearPlanet.com

Атомный вес урана | Комиссия по изотопному содержанию и атомному весу

Изотоп	Атомная масса (Да)	Изотопное содержание (количественная доля)
234 U	234.040 950 (8)	0,000 054 (5)
235 U	235,043 928 (8)	0,007 204 (6)
238 U 908452		0,992 742 (10)

В 1969 году Комиссия рекомендовала A _r (U) = 238,029 (1) для атомного веса U на основе масс-спектрометрических определений и тщательного анализа изменчивости x ( ²³⁵ U) в природе.В 1979 г. Комиссия приняла к сведению более поздние исследования вариаций содержания ²³⁵ U в нормальных источниках, которые обосновали более точное значение стандартной атомной массы, что привело к к A _r (U) = 238,0289 (1). Атомный вес и неопределенность урана были изменены до 238,028 91 (3) в 1999 г. на основе новых откалиброванных масс-спектрометрических измерений.

Это значение применяется к урану, находящемуся в обычных земных источниках, за исключением случаев, когда они были обнаружены в одном месте на юго-западе Африки (Габон в Окло), отсюда и обозначение «g».Уран используется в ядерной топливный цикл с обогащением или обеднением ²³⁵ U, отсюда и обозначение «m».

Все изотопы урана являются α-излучателями. Изотопы ²³⁵ U и ²³⁸ U являются первичными, а содержание ²³⁵ U снижается. очень постепенно в геологическом времени из-за более быстрого распада. ²³⁴ U, который сам является продуктом распада ²³⁸ U, находится в равновесии устанавливается соотношением периодов полураспада. ²³⁵ U распадается разветвленной серией, заканчивающейся ²⁰⁷ Pb, ²³⁸ U (и ²³⁴ U) аналогичной серией, оканчивающейся на ²⁰⁶ Pb.№ ²³⁸ U– ²⁰⁶ Pb и системы распада ²³⁵ U– ²⁰⁷ Pb имеют фундаментальное значение в геохронологии.

ИСТОЧНИК Атомный вес элементов: Обзор, 2000 г., John R de Laeter et al. Pure Appl. Chem. 2003 (75) 683-800
© IUPAC 2003

CIAAW

Уран
A _r (U) = 238,028 91 (3) с 1999 г.

Название происходит от планеты Уран, которая в римской мифологии была «Небесами Отца».В Немецкий химик Мартин-Генрих Клапрот открыл этот элемент в 1789 году, после открытия планеты Уильямом Гершелем в 1781 году. Металлический уран был впервые выделен французским химиком Эженом-Мельхиором Пелиго в 1841 году.

Стандартные изотопные материалы урана.

.