2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 00:27 
Аватара пользователя


29/03/12
2427
Нигредо
:-) А откуда тогда на Земле месторождения урана? Учитывая магматические процессы, сепарацию, потоки и движения материковых плит, поднакопился. Но всё же он есть и много, а о урановых метеоритах(астероиды не трогаем) ничего не слышно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 00:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Xugin в сообщении #1393510 писал(а):
Да собственно подумалось: по какой причине астероиды и метеориты твёрдые, но среди них мало радиоактивных или какой-то части из них.

Общий ответ такой.

Нуклиды образуют таблицу нуклидов. В ней у каждого ядра в основном состоянии (возбуждённые не рассматриваем) есть дефект массы в расчёте на нуклон - удельная энергия связи нуклона в ядре - это мера того, насколько ядру энергетически выгодно быть таким (а не другим).

    Изображение

    В очень грубом приближении энергетическая поверхность имеет вид изогнутого хребта (рис.), гребень которого проходит над дорожкой наиболее прочно связанных, т. е. $\beta$-стабильных, ядер, а склоны— над областью $\beta^-$- и $\beta^+$-радиоактивных ядер.

    Мухин. Экспериментальная ядерная физика.

Скорость распада ядра очень сильно зависит от разности уровней энергии начального и конечного состояния. Для $\beta$-распадов, например, если правильно помню, как 5-я степень разности энергий.

Соответственно, получается такая ситуация: какие-то произвольно взятые нуклиды или распадаются очень быстро, или не распадаются вовсе. Ситуация, когда нуклид распадается долго, встречается сравнительно редко. Здесь "долго" означает сотни миллионов и миллиарды лет, поскольку именно таковы характерные времена образования звёзд и планетных систем, частоты взрывов сверхновых в нашем ближайшем окружении, и других астрофизических процессов, релевантных для ответа.

-- 17.05.2019 00:49:02 --

Xugin в сообщении #1393516 писал(а):
:-) А откуда тогда на Земле месторождения урана? Учитывая магматические процессы, сепарацию, потоки и движения материковых плит, поднакопился. Но всё же он есть и много, а о урановых метеоритах(астероиды не трогаем) ничего не слышно.

Вот именно, что учитывая сепарацию. Как она могла бы протекать в астероидах и более мелких телах? Никак. Для этого нужен диаметр >1000 км, чтобы недра хоть как-то стали текучими.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 01:25 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
(Кажется, та активность, которую я предлагал найти, сразу после нуля расходится. UPD: Что значит, что я сам не могу её найти как полагается. Физически не должна бы?)

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 02:15 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Xugin в сообщении #1393516 писал(а):
А откуда тогда на Земле месторождения урана?
А вы представляете себе радиоактивность уранинита ("урановой смолки") из этих самых месторождений? :wink: А заодно и распространенность уранинита в природе (и общую массу исследованных метеоритов)?

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 02:16 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
arseniiv в сообщении #1393535 писал(а):
Кажется, та активность, которую я предлагал найти, сразу после нуля расходится. UPD: Что значит, что я сам не могу её найти как полагается. Физически не должна бы?
Можно расшифровать эту фразу? А то я вообще ничего не понял. Вы, вроде бы, хотели найти цепочку распадов, в которой суммарная радиоактивность какое-то время увеличивается, а потом уменьшается? Такое бывает. Считать я уже разучился :oops: , но, помнится, там всего два случая: у первого в цепочке изотопа период полураспада может быть больше или меньше второго. И, кажется, во втором случае так и будет. Только для большей выпуклости и заметности эффекта разница, кажется, должна быть не очень большой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 02:40 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
rockclimber в сообщении #1393550 писал(а):
Вы, вроде бы, хотели найти цепочку распадов, в которой суммарная радиоактивность какое-то время увеличивается, а потом уменьшается?
Это-то нет, это я когда-то давно саморучно в экселе состряпал, когда не умел решать дифуры (совсем; сейчас-то тоже в общем не умею). А потом я представил бесконечное радиоактивное семейство ещё и с хитрыми свойствами (каждый следующий изотоп распадается в два раза быстрее).

-- Пт май 17, 2019 04:41:46 --

rockclimber в сообщении #1393550 писал(а):
Только для большей выпуклости и заметности эффекта разница, кажется, должна быть не очень большой.
Да, тоже хорошая задача: найти самый выдающийся максимум. И хотя бы не сомнительного свойства как та выше.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 02:43 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
rockclimber в сообщении #1393550 писал(а):
Вы, вроде бы, хотели найти цепочку распадов, в которой суммарная радиоактивность какое-то время увеличивается, а потом уменьшается? Такое бывает. Считать я уже разучился :oops: , но, помнится, там всего два случая: у первого в цепочке изотопа период полураспада может быть больше или меньше второго. И, кажется, во втором случае так и будет.

Радиоактивность строго обратно пропорциональна периоду полураспада.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение17.05.2019, 15:14 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Я придумал как ту штуку решить без бесконечного числа дифференциальных уравнений: $I(t) = \theta(t) e^{-t} + ((t\mapsto \theta(t) e^{-t}) * (t\mapsto I(2t)))(t)$. Полапласив, получаем $\hat I(s) = (s + 1)^{-1}(1 + \frac12 \hat I(\frac s2))$. Это уже явно лучше, хоть уравнение и функциональное. Если предположить, что $2^{-n}\hat I(2^{-n} s)\to0$, можно получить ряд $$\hat I(s) = (s + 1)^{-1} + (s + 1)^{-1}(s + 2)^{-1} + (s + 1)^{-1}(s + 2)^{-1}(s + 4)^{-1} + \ldots,$$ и лапласить это назад уже как-то сразу расхотелось. Для конечных отрезков Mathematica выдаёт суммы вида $\sum_{n=0}^N a_n e^{-2^n t}$ с непонятными $a_n$, но выглядит это всё довольно осмысленно, не расходится и, внезапно для меня, убывает. Возрастать она будет в обратном случае, когда следующие изотопы распадаются всё медленнее, а не всё быстрее. Посыпьте мне голову, и в конечном случае ведь всё аналогично.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение18.05.2019, 14:11 
Аватара пользователя


29/03/12
2427
Нигредо
Munin в сообщении #1393518 писал(а):
Как она могла бы протекать в астероидах и более мелких телах? Никак.

Это да, сейчас никак. А так было всегда? Допустим метеориты образовались со временем от ударов астероидов друг о друга, куски поверхности(каменные в массе), ладно. А астероиды всегда были твёрдыми? Да и вообще, как они такими стали, если это не части разбившихся планет. Если они не обломки, значит на ранних стадиях могли быть расплавленными или вообще газообразными(железо с никелем тоже испарить можно) , а потом сконденсироваться на каком-то более холодном облаке (как градины в грозовой туче). В таком случае с постепенным остыванием можно предположить и диффузию и сепарацию разных элементов и в мелких телах.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение18.05.2019, 17:55 
Заслуженный участник


27/04/09
28128
Xugin в сообщении #1393798 писал(а):
Да и вообще, как они такими стали, если это не части разбившихся планет. Если они не обломки, значит на ранних стадиях могли быть расплавленными или вообще газообразными(железо с никелем тоже испарить можно) , а потом сконденсироваться на каком-то более холодном облаке
Ну вот сконденсировалось всё ещё до возникновения Протосолнечной системы. Что не сконденсировалось, не сделало это скорее всего из-за совсем уж мизерной концентрации, которая практически никак не должна потом смочь использоватся потом при возникновении макроскопических тел. Когда звезда разгорится, она всё это быстренько выдует. А пыль как была холодной, так относительно холодной и останется, и частичное расплавление малых тел при их низкой гравитации никакого нормального разделения не произведёт. Хотя какая-нибудь химия там может происходить (почему, собственно, мы находим сколько-то урана в коре, хотя какое ему там, казалось бы, место по весу).

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение19.05.2019, 00:50 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Xugin в сообщении #1393798 писал(а):
Да и вообще, как они такими стали, если это не части разбившихся планет. Если они не обломки, значит на ранних стадиях могли быть расплавленными или вообще газообразными(железо с никелем тоже испарить можно) , а потом сконденсироваться на каком-то более холодном облаке (как градины в грозовой туче).
В реальности порядок обратный. На ранних стадиях это твердые тела, которые могут достичь массы, при которой внутренние слои начинают плавиться (у массивного тела может добавиться и газовая оболочка, но это тоже более поздний процесс).

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение23.05.2019, 13:19 
Аватара пользователя


29/03/12
2427
Нигредо
Pphantom в сообщении #1393926 писал(а):
В реальности порядок обратный.

Почему? Думается можно попытаться проверить. В цепочке урана-235 есть подходящая штука: изотопы молибдена, некоторые из них более-менее подходят по времени жизни. Промежуточное звено в цепочке ядерных преобразований, может показать если ни "что когда" то "что где и как", как метка углерода в при углеродной датировке ископаемых животных.

-- 23.05.2019, 14:43 --

Pphantom в сообщении #1393926 писал(а):
На ранних стадиях это твердые тела, которые могут достичь массы, при которой внутренние слои начинают плавиться

Начало появления месторождений минералов из расплавов после всплытия на более холодный верх?

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение23.05.2019, 14:40 
Заслуженный участник


28/12/12
7740
Xugin в сообщении #1394750 писал(а):
В цепочке урана-235 есть подходящая штука: изотопы молибдена

Что за цепочка такая?
Если имеется в виду радиоактивный ряд, то там до молибдена не доходит - все заканчивается свинцом-207 с заходом в таллий-207.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение23.05.2019, 16:25 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
DimaM в сообщении #1394768 писал(а):
Почему? Думается можно попытаться проверить.
Что именно? Агрегатное состояние вещества?
Xugin в сообщении #1394750 писал(а):
В цепочке урана-235 есть подходящая штука: изотопы молибдена,
Что-то ничего, похожего на молибден, я там не помню.

 Профиль  
                  
 
 Re: Космические мюоны и дейтерий океанов.
Сообщение23.05.2019, 16:56 
Заслуженный участник


06/07/11
5627
кран.набрать.грамота
Xugin в сообщении #1394750 писал(а):
В цепочке урана-235 есть подходящая штука: изотопы молибдена
Цепочки - это последовательные альфа- и бета-распады. До молибдена там не дойдет, как уже выше сказали. Молибден может получиться из урана только при делении ядра (и это уже не называется "цепочкой"): либо при спонтанном делении с катастрофически низкой вероятностью, либо при вынужденном делении при поглощении нейтрона (этот процесс используется в ядерной энергетике и в ядерном оружии). Но при таком делении не получается чистый молибден - там получается всё подряд. Два осколка с соотношениями масс, как правило, $2:3$ (насколько я помню). В Википедии даже картинка есть: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1 ... _scale.png

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 30 ]  На страницу Пред.  1, 2

Модераторы: photon, whiterussian, Jnrty, Aer, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group