судити, що відбувається, наприклад, в серцевині білого карлика, що складається в основному з вуглецю. Тут зоряне речовина близько до кристалізації.
Чим важче ядро ​​елемента, ніж більше його заряд, тим сильніше зміщуються лінії розділу фаз до осі температур. Тому точка, що відповідає умовам, наприклад, в корі пульсара (що складається з заліза), виявляється високо над кордоном "кристал - жідкоподобная плазма ": кора пульсара тверда. Навпаки, мантія пульсара, що складається з нейтронів, протонів і елекронним, рідка.
Пунктиром викреслена діаграма фаз для водню. Водень - переважна компонента сонячного речовини. З діаграми видно, що в надрах Сонця він знаходиться в стані ідеальної плазми. Атоми водню повністю іонізовані; атоми більш важких елементів можуть ще зберігати деяку частку електронів.
Втім, стан речовини в Сонце розглянуто в наступному розділі. br/>
3. Стан речовини в ході ядерних, термоядерних і пікноядерних реакцій
Коли температура і тиску стають досить великими, в речовині починаються ядерні перетворення, що йдуть з виділенням енергії.
Немає потреби пояснювати тут важливість вивчення цих процесів. На керований ядерний синтез покладає свої майбутні надії сучасна енергетика. Ядерним перетворенням зобов'язана Сонце своїм теплом і світлом, що підтримують життя на Землі.
Слово "ядерний", вжите в попередніх фразах, ми часто постачаємо приставкою "Термо", не замислюючись, не підозрюючи, що тим самим виділяємо серед ядерних процесів лише частина, на нашій діаграмі відповідну зоні, що належить до осі температур ("термі" по-грецьки означає "тепло, жар ").
Перш ніж розглянути інші варіанти ядерних перетворень, згадаємо те, що характерно для термоядерного режиму - відправної точки нашого нового подорожі.
Висока температура. Вона рівнозначна високій швидкості хаотичного руху частинок, їх високої кінетичної енергії. Володію нею, сближающиеся в польоті ядра зможуть подолати сили кулонівського відштовхування і злитися один з одним (при їх злитті виділиться висока енергія, характерна для екзотермічних ядерних перетворень). Втім, завдяки так званому тунельному ефекту ядра зможуть злитися і тоді, коли їх кінетична енергія і недостатня для зближення "до торкання". Ймовірність тунельного злиття різко - по експоненціальним законом - зростає в міру граничного зближення ядер. Щоб процес йшов безперервно, був самопідтримуваним, партнери при їх хаотичному русі повинні зустрічатися досить часто, отже, повинна бути досить висока щільність речовини, або, що те ж, тиск.
Що буде відбуватися при подальшому збільшенні тиску? Щільність стає все вище - і при зближенні ядер поряд з їх взаємним відштовхуванням все сильніше починає проявлятися кулонівська взаємодія налітаючих ядер з сусідами партнерів; сусіди не підпускають налітають ядра до їх можливого партнера по реакції, екранують його. У позначенні режиму термоядерної реакції з'являється добавка "з сильним екрануванням" - на відміну від слабкого, пренебрежимо малого екранування, покуда щільність речовини була мала.
Тиск зростає, плазма стає жідкоподобной. Рух кожного ядра тепер визначається його найближчими сусідами. Ближнім порядком рідина нагадує тверде тіло, нам же зараз важливий нменно він - партнерами ядра з ядерної реакції можуть стати лише його найближчі сусіди.
Розвернувшись до осі Дален, перейшовши криву плавлення, ми вступаємо в зону твердого стану речовини.
Доки температура висока, висока і необхідна для ядерної реакції кінетична енергія ядер, хто вагається поблизу вузлів кристалічної решітки. Але при високих тисках можна обійтися і без високих температур завдяки високій енергії нульових коливань. Тиск зближує ядра, а чим менше відстань їх зближення, тим імовірніше їх злиття е завдяки тунельному ефекту. Нарешті, із зростанням тиску зростає частота нульових коливань - частота зустрічей партнерів, настільки важлива для ядерної реакції.
Пікноядерний режим - так називається описаний режим ядерної реакції, що йде в холодному, але досить стислому твердому речовині.
Кордон відповідної зони для водню позначена однією з двох червоних прямих - тієї, що проходить вище і положе. Зони термоядерних режимів з сильним і слабким екрануванням відокремлені один від одного тією ж прямий, що розділяє водневу плазму на жідкоподобную і ідеальну. Червона крива - поріг для ядерних реакцій в водні. По діаграмі неважко зробити висновок, що в серцевині Сонця і подібних йому зірок, що складаються в основному з водню, йдуть термоядерні реакції зі слабким екрануванням.
Чи відбуваються ядерні перетворення в надрах пульсарів або білих карликів? Ні, ядра водню, які могли б вступити в ядерні реакції при пануючих там умовах, вже "Вигоріли" на більш ранніх стадіях еволюції цих зірок. p> 4. Верхня межа області екстремальних станів речовини
Результати ядерних процесів полягають у перегрупування нук...
