Происхождение химических элементов во вселенной реферат

Возникновение химических элементов

Возникновение элементов в результате Большого взрыва в теории Гамова. Появление Вселенной и образование звезд. Биогеохимическая классификация элементов В.М. Гольдшмидта. Термоядерный синтез и образование солнечных масс. Возникновение и история Земли.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Возникновение химических элементов

1. Возникновение Вселенной

Большинство космологов полагает, что Вселенная возникла как плотный сгусток вещества и энергии, который начал расширяться примерно 18 млрд. лет тому назад. Образование элементов уходит своими корнями к Большому взрыву. Возникновение элементов в результате Большого взрыва впервые было обосновано Гамовым в 1946 г. (Gamov, 1946).

По Гамову на ранних этапах образования Вселенной температуры и давления были экстремально высокими, при этом протоны, нейтроны, электроны и нейтрино находились в равновесии. Когда Вселенная начала расширяться, температура упала, и состояние равновесия нарушилось. Гамов полагал, что последовательное повторение процессов -распада и захвата нейтронов привело к образованию тяжелых элементов. Потребовалось всего около 20 мин. для возникновения всех ныне существующих элементов, но в настоящее время полагают, что во время Большого взрыва образовались легкие элементы, которые затем посредством ядерных реакций внутри звезд дали начало элементам с атомным номером 6 и выше (Озима, 1990).

Исходно, большая часть материи существовала в виде энергии. Вещество начало оформляться по мере остывания. Общая картина возникновения элементов может быть выражена следующей схемой.

«Горение» водорода. В процессе ядерного синтеза атомы водорода сливаются вместе, образуя атом гелия и высвобождая энергию. Масса частиц, из которых состоит гелий, составляет: 2 протона (по 1,0076) и 2 нейтрона (по 1,0089) = 2 1,0076+2 1,0089 = 4,033. Ядро атома гелия имеет массу 4,0028. Уменьшение в 0,0302 единицы массы называется дефектом массы, который в соответствии с уравнением Эйнштейна E = mc2 эквивалентен 4,512 Дж атом-1. Этот процесс требует температуры 107 — 108 K:

«Горение» гелия происходит при температуре > 108 K и давлении 105 г см2.

2. Образование звезд

Водород и другие легкие элементы рассеялись во вселенной и, сгруппировавшись, образовали звезды. Под действием собственной силы тяжести звезды начали постепенно сжиматься, что приводило к повышению температуры. Когда температура в центре каждой из звезд достигла нескольких миллионов градусов, атомы водорода объединились и образовали атомы гелия, т.е. произошла реакция «горения» ядер. Затем возникли атомы C и других тяжелых элементов.

Таким образом, элементарный состав Вселенной определяется ядерными процессами в звездах. Так, температура 108 K возможна внутри звезды с массой равной массе нашего солнца. Внутри солнца постоянно идет процесс ядерных превращений:

Рис. 1. Схематическое изображение нашего солнца

Видно, что эти реакции можно представить в виде автокаталитического цикла, известного как углеродный цикл Бете — фон Вайцзекера (рис. 2).

Рис. 2. Углеродный цикл Бете — фон Вайцзекера

В звездах с большими массами температуры выше и там идут процессы синтеза более тяжелых элементов. В звездах тяжелее солнца вдвое (рис. 3):

Рис. 3. Звезды вдвое (а), втрое (б) тяжелее Солнца и звезда перед взрывом сверхновой (в).

Звезды с массой 20 солнечных масс (рис. 3) способны к синтезу всех элементов, вплоть до железа. Но реакции «горения» ядер не могут развиваться дальше образования ядер Fe. После этого подобная реакция приводит к энергетической нестабильности ядер. Ядра Fe можно считать завершением термоядерных реакций (r-процессов). Железо (№ 26) имеет наиболее стабильное ядро. Каждый шаг ядерного синтеза от гелия до железа освобождает энергию и формирует более устойчивое ядро (рис. 4). С ходом времени количество водорода и гелия во Вселенной уменьшается, тяжелых элементов — возрастает. Относительная распространенность элементов во Вселенной приведена на рис. 5.

Рис. 4. Устойчивость ядер химических элементов

Ядра всех элементов после железа менее устойчивы, чем исходный материал, и не могут использоваться для образования энергии звезд. Элементы от № 27 (Mg) до № 92 (U) образуются, когда звезда истощает свое ядерное топливо, коллапсирует и взрывается как сверхновая. Ударная волна от взрыва сверхновой производит избыточную энергию, необходимую для синтеза элементов тяжелее железа.

Рис. 5. Относительная распространенность элементов во Вселенной.

Нейтроны возникают в звездах при «горении» Не. Поскольку они лишены заряда, они сравнительно легко включаются в ядра. Поглощая нейтроны и претерпевая реакции -распада ядра постепенно «тяжелеют». Эта реакция называется s-процессом. Считается, что Bi — конечный продукт s-процесса. Некоторые из образующихся элементов нестабильны и спонтанно распадаются до более стабильных веществ. Этот процесс, ядерный распад, идет с освобождением энергии.

3. История арены действия химии окружающей среды

Возникновение Солнечной системы

Сейчас общепринято, что элементы, составляющие в настоящее время Солнечную систему и нашу Землю, в большинстве своем возникли в результате ядерных реакций в звездах. Исключение составляют Н (полагают, что он существует с момента образования Вселенной), Не и нескольких легких элементов (D, Li, Be, B), которые образовались из Н во время Большого взрыва (Озима, 1990).

Поскольку скорость распада большинства тяжелых элементов хорошо известна, можно рассчитать точный возраст веществ, содержащих долгоживущие изотопы. Так был установлен возраст нашей Солнечной системы ? 5 млрд. лет. Так как масса Солнца недостаточна для образования тяжелых элементов, следует полагать, что Солнечная система образовалась на месте взрыва сверхновой звезды. Гравитационные силы собрали рассеянное вещество. Большая часть его сконцентрировалась в виде Солнца, достаточно горячего для начала процесса ядерного синтеза.

Планеты Солнечной системы образовались, по-видимому, из дискообразного облака горячих газов, остатков взрыва сверхновой звезды. Сконденсировавшиеся пары образовали твердые частицы, объединившиеся в небольшие тела (планетезимали), в результате срастания которых возникли плотные внутренние планеты (от Меркурия до Марса). Крупные внешние планеты, будучи более удалены от Солнца, состоят из газов меньшей плотности, конденсация которых происходила при гораздо более низких температурах.

Практически все атомы нашей системы сконцентрированы в Солнце, где сосредоточено более 99,9 % массы всего вещества системы. С точки зрения химического состава Солнечной системы в целом, Земля состоит главным образом из кислорода и нелетучих элементов (таких как Fe, Mg, Si), причем доля последних

Источник

Происхождение химических элементов

Авторская разработка на тему «Происхождение химических элементов» по предмету «Естествознание» содержит 55 страниц, 8 рисунков, 3 таблицы и 18 источников.

Ключевые слова: Естествознание, Экология, почвоведение, Философия, Экономика отраслей, Безопасность жизнедеятельности, Экономика предприятия, Экономика отрасли, Психология, Кадровый консалтинг.

Объектом исследования является анализ условий «Происхождение химических элементов». Предметом исследования является рассмотрение отдельных вопросов, сформулированных в качестве задач данного исследования.

Целью исследования является изучение темы «Происхождение химических элементов» с точки зрения новейших отечественных и зарубежных исследований по сходной проблематике.

Работа имеет традиционную структуру и включает в себя введение, основную часть, состоящую из 3 глав, заключение и библиографический список.

В процессе работы выполнялся теоретико-методологический анализ темы «Происхождение химических элементов», в том числе исследовались теоретические аспекты изучения явления «Происхождение химических элементов», изучалась природа темы «Происхождение химических элементов».

Далее проводилось исследование актуальности «Происхождение химических элементов» в современных условиях с привлечением статистических данных и научных публикаций последних лет.

В результате исследования выявлены и количественно обоснованы конкретные пути решения проблемы «Происхождение химических элементов», в том числе обозначены некоторые возможности решения проблемы «Происхождение химических элементов» и определены тенденции развития тематики «Происхождение химических элементов».

Степень внедрения — предложения и конкретные мероприятия опробованы в деятельности организации, послужившей базой для учебной практики.

Предложенные мероприятия с некоторой конкретизацией могут быть использованы в работе кадровых служб российских предприятий.

Реализация предлагаемых мер позволяет обеспечить более точное понимание природы и актуальных проблем «Происхождение химических элементов».

• Введение
• Глава 1. Теоретико-методологический анализ темы «Происхождение химических элементов»
  • 1.1. Теоретические аспекты изучения явления «Происхождение химических элементов»
  • 1.2. Природа явления «Происхождение химических элементов»
• Глава 2. Исследование актуальности «Происхождение химических элементов» в современных условиях
• Глава 3. Пути решения проблемы «Происхождение химических элементов»
  • 3.1. Возможности решения проблемы «Происхождение химических элементов»
  • 3.2. Тенденции развития тематики «Происхождение химических элементов».
• Заключение
• Список использованной литературы
  • 1. Нормативно-правовые акты
  • 2. Библиография
  • 3. Периодические источники
  • 4. Интернет-источники
• Приложения

В списке литературы, использованной при подготовке данной работы, представлено 18 библиографических источников. Охарактеризуем некоторые из них:

Обозначенную проблему «Происхождение химических элементов» рассматривает Т. И. Хаханина, Н. Г. Никитина, Л. С. Суханова в книге «Химия окружающей среды», изданной в 2013 году и содержащей 224 стр. Из описания книги можно сделать вывод, что

Изложены основные закономерности функционирования экологических систем и биосферы в целом. Рассмотрены проблемы загрязнения биосферы по разделам: происхождение и эволюция Земли, гидросфера, атмосфера, озоновые дыры в атмосфере, кислотные дожди, последствия и возможные методы решения проблемы, антропогенные воздействия токсичных веществ и химических элементов, радионуклиды и их воздействие на окружающую среду. Содержание учебника соответствует Федеральному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования третьего поколения и методическим требованиям, предъявляемым к учебным изданиям. Для студентов технических вузов с квалификацией «бакалавр» для направлений подготовки 280700 «Техносферная безопасность», профиль «Инженерная защита окружающей среды», 280300 и 201900 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», а также аспирантов, преподавателей и всех, кто интересуется вопросами экологии. .

Также проблем регулирования современных вопросов по теме «Происхождение химических элементов» касается Л. Д. Борзова, Н. Ю. Черникова, В. В. Якушев в монографии «Химический атлас». Данная книга была выпущена в издательстве «Издательство Российского Университета дружбы народов» в 2004 году, содержит 224 стр.

С максимальной наглядностью и простотой изложены современные основные сведения по курсу «Общая и неорганическая химия». Материал представлен в виде выполненных в цвете таблиц, схем, формул, химических уравнений и рисунков. В конспективной форме систематизированы основные положения и законы общей химии, свойства всех групп элементов периодической системы, физико-химические величины. Атлас содержит именной и предметный указатели, список наиболее популярной и информативной литературы, некоторые исторические данные, сведения о происхождении названий элементов, портреты и биографические данные известных химиков. Пособие может быть использовано для текущего самоконтроля и при подготовке к экзаменам по химии абитуриентами, поступающими в вузы, иностранными и российскими студентами подготовительных отделений вузов, студентами младших курсов, учащимися техникумов, школьниками старших классов, учителями; представленные основные характеристики химических элементов и другие таблицы — как.

Ряд актуальных проблем был затронут в книге «Структура Мироздания Вселенной». А. А. Шадрин определил актуальность и новизну этой темы в своем исследовании, опубликованном в 2008 году в издательстве «Либроком». В описании книги сказано следующее.

Энергия ядра планет и Солнца, расширение объема земного шара, происхождение химических элементов, структура ядер микро- и макромира, рождение и эволюция атомно-молекулярного вещества, структура Вселенной, эволюция звезд и планет от рождения до распада, направление эволюции Вселенной, объединение теорий гравитации и элементарных частиц — это неполный перечень вопросов сегодняшнего дня. На эти вопросы в данной книге есть простые ответы, без использования теорий относительности, суперструн и супергравитации. На основе накопленных в XX веке достоверных экспериментальных фактов, явлений и открытий в микро- и макромире, как на разрозненных звеньях, построена одна логически завершенная цепь, которая позволяет объяснить эволюцию структуры Мироздания от рождения материи и пространства в одной форме до ее распада и изменения в другую. Определены этапы состояния планет и Солнца в Солнечной системе и их место в этой эволюции. Книга рассчитана на широкий круг читателей: от.

Кроме того, при изучении темы «Происхождение химических элементов» были использованы такие периодические источники, как:

1. ЕСН как элемент расходов. Э. Кубова, «Финансовая газета. Региональный выпуск», № 49, декабрь 2007.
2. Инструменты и методы анализа финансовой отчетности. Ключевые элементы финансового анализа в интересах менеджмента: анализ операционной деятельности, анализ управления ресурсами компании, анализ прибыльности: доходы — расходы. Т.С. Фролова, «Горячая линия бухгалтера», № 23-24, декабрь 2007.
3. Некоторые вопросы расчета акцизов как элемента цены. Т.Е. Николаева, «Финансовые и бухгалтерские консультации», № 12, декабрь 2007.
4. Моббинг как элемент социального конфликта. А. Соловьев, «Кадровик. Трудовое право для кадровика», № 12, декабрь 2007.
5. Учетная политика как элемент налогового планирования. Т.А. Гусева, «Законы России: опыт, анализ, практика», № 12, декабрь 2007.

Представленная работа посвящена теме «Происхождение химических элементов».

Проблема данного исследования носит актуальный характер в современных условиях. Об этом свидетельствует частое изучение поднятых вопросов.

Тема «Происхождение химических элементов» изучается на стыке сразу нескольких взаимосвязанных дисциплин. Для современного состояния науки характерен переход к глобальному рассмотрению проблем тематики «Происхождение химических элементов».

Вопросам исследования посвящено множество работ. В основном материал, изложенный в учебной литературе, носит общий характер, а в многочисленных монографиях по данной тематике рассмотрены более узкие вопросы проблемы «Происхождение химических элементов». Однако, требуется учет современных условий при исследовании проблематики обозначенной темы.

Высокая значимость и недостаточная практическая разработанность проблемы «Происхождение химических элементов» определяют несомненную новизну данного исследования.

Дальнейшее внимание к вопросу о проблеме «Происхождение химических элементов» необходимо в целях более глубокого и обоснованного разрешения частных актуальных проблем тематики данного исследования.

Актуальность настоящей работы обусловлена, с одной стороны, большим интересом к теме «Происхождение химических элементов» в современной науке, с другой стороны, ее недостаточной разработанностью. Рассмотрение вопросов связанных с данной тематикой носит как теоретическую, так и практическую значимость.

Результаты могут быть использованы для разработки методики анализа «Происхождение химических элементов».

Теоретическое значение изучения проблемы «Происхождение химических элементов» заключается в том, что избранная для рассмотрения проблематика находится на стыке сразу нескольких научных дисциплин.

Объектом данного исследования является анализ условий «Происхождение химических элементов».

При этом предметом исследования является рассмотрение отдельных вопросов, сформулированных в качестве задач данного исследования.

Целью исследования является изучение темы «Происхождение химических элементов» с точки зрения новейших отечественных и зарубежных исследований по сходной проблематике.

В рамках достижения поставленной цели автором были поставлены и решения следующие задачи:

1. Изучить теоретические аспекты и выявить природу «Происхождение химических элементов».
2. Сказать об актуальности проблемы «Происхождение химических элементов» в современных условиях.
3. Изложить возможности решения тематики «Происхождение химических элементов».
4. Обозначить тенденции развития тематики «Происхождение химических элементов».

Работа имеет традиционную структуру и включает в себя введение, основную часть, состоящую из 3 глав, заключение и библиографический список.

Во введении обоснована актуальность выбора темы, поставлены цель и задачи исследования, охарактеризованы методы исследования и источники информации.

Глава первая раскрывает общие вопросы, раскрываются исторические аспекты проблемы «Происхождение химических элементов». Определяются основные понятия, обуславливается актуальность звучание вопросов «Происхождение химических элементов».

В главе второй более подробно рассмотрены содержание и современные проблемы «Происхождение химических элементов».

Глава третья имеет практический характер и на основе отдельных данных делается анализ современного состояния, а также делается анализ перспектив и тенденций развития «Происхождение химических элементов».

По результатам исследования был вскрыт ряд проблем, имеющих отношение к рассматриваемой теме, и сделаны выводы о необходимости дальнейшего изучения/улучшения состояния вопроса.

Таким образом, актуальность данной проблемы определила выбор темы работы «Происхождение химических элементов», круг вопросов и логическую схему ее построения.

Теоретической и методологической основой проведения исследования явились законодательные акты, нормативные документы по теме работы.

Источниками информации для написания работы по теме «Происхождение химических элементов» послужили базовая учебная литература, фундаментальные теоретические труды крупнейших мыслителей в рассматриваемой области, результаты практических исследований видных отечественных и зарубежных авторов, статьи и обзоры в специализированных и периодических изданиях, посвященных тематике «Происхождение химических элементов», справочная литература, прочие актуальные источники информации.

1. ЕСН как элемент расходов. Э. Кубова, «Финансовая газета. Региональный выпуск», № 49, декабрь 2007.
2. Инструменты и методы анализа финансовой отчетности. Ключевые элементы финансового анализа в интересах менеджмента: анализ операционной деятельности, анализ управления ресурсами компании, анализ прибыльности: доходы — расходы. Т.С. Фролова, «Горячая линия бухгалтера», № 23-24, декабрь 2007.
3. Некоторые вопросы расчета акцизов как элемента цены. Т.Е. Николаева, «Финансовые и бухгалтерские консультации», № 12, декабрь 2007.
4. Моббинг как элемент социального конфликта. А. Соловьев, «Кадровик. Трудовое право для кадровика», № 12, декабрь 2007.
5. Учетная политика как элемент налогового планирования. Т.А. Гусева, «Законы России: опыт, анализ, практика», № 12, декабрь 2007.
6. Юридические конструкции как элемент нормотворчества и правоприменения. на примере налогового права. С.М. Изосимов, «Российская юстиция», № 11, ноябрь 2007.
7. Двойной удар. План поддержания бесперебойности бизнеса как элемент системы внутреннего контроля. Э. Оганов, «Риск-менеджмент», № 11-12, ноябрь-декабрь 2007.
8. Понятие и существенные элементы «качества законотворчества». А.И. Шумаков, «Гражданин и право», № 10, октябрь 2007.
9. Земельный участок как элемент общего имущества многоквартирного дома. С. В. Стрембелев, «Закон», № 10, октябрь 2007.
10. Коллекторские услуги — важный элемент инфраструктуры страхового рынка. И. Е. Смирнов, «Управление в страховой компании», № 4, октябрь-декабрь 2007.
11. Изменения в законодательстве об образовании в части элементов системы государственного контроля и надзора в сфере образования. А.А. Кирилловых, «Право и экономика», № 9, сентябрь 2007.
12. Планирование, организация и порядок работы с химическими веществами в учреждениях здравоохранения. А.Г. Соловьев, Ю.Е. Барачевский, «Главврач», № 9, сентябрь 2007.
13. Стратегия использования человеческого потенциала, как критерий устойчивого развития химического предприятия. А. Морозов, Е. Сухоруков, «Управление персоналом», № 16, август 2007.
14. Инвентаризация как элемент учетной политики. «Новая бухгалтерия», выпуск 8, август 2007.
15. Выбытие элементов электронной техники. В. Ульянов, «Практический бухгалтерский учет», № 8, август 2007.
16. Элементы структурного анализа при сравнительной оценке социально-экономических объектов. В.М. Донин, Д.И. Карнаух, Ю.В. Лунин, «Менеджер здравоохранения», № 7, июль 2007.
17. Ассортиментная политика как элемент доступности и качества лекарственной помощи. Е.А. Тельнова, Г.Н. Гильдеева, «Ремедиум», № 7, июль 2007.
18. Элементы структуры системы валовых платежей. Н.В. Макарова, «Международные банковские операции», № 4, июль-август 2007.
19. Налоговая декларация — элемент обеспечительного механизма исполнения налоговой обязанности. О.О. Журавлева, «Налоговед», № 6, июнь 2007.
20. Судебно-медицинская служба как элемент формирования системы контроля качества оказания медицинской помощи в системе медицинского страхования. П.О. Ромодановский, А.Д. Рамишвили, Н.И. Неволин, сборник «Научные труды III Всероссийского съезда. Национального конгресса по медицинскому праву»
21. Социально-экономическое взаимодействие между элементами системы управления персоналом. А. Сироткин, «Управление персоналом», № 10, май 2007.
22. Элементы структуры системы валовых платежей: процесс платежа. Н.В. Макарова, «Международные банковские операции», № 3, май-июнь 2007.
23. Выбор методов учета элементов затрат как способ оптимизации налогооблагаемой базы. А.X. Попова, «Все для бухгалтера», № 8, апрель 2007.

Свяжитесь со мной, если вам нужна консультация по этой теме или сопровождение.

Спасибо, ваше сообщение отправлено

В ближайшее время мы пришлем сообщение с ценой и возможными сроками консультации. Если Вас все устроит, то мы начнем работать.

Если никто из сотрудников не сможет вас проконсультировать, то мы сообщим об этом письмом в течение суток.

Источник