Forum dyskusyjne Polskiego Portalu Astronomicznego Astronomia.pl
Teraz jest 2014-10-20 09:03

Strefa czasowa: UTC + 1




Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 40 ]  Przejdź na stronę Poprzednia strona  1, 2, 3  Następna strona
Autor Wiadomość
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-21 21:47 
Offline
***** Mars

Dołączył(a): 2006-08-01 20:57
Posty: 487
Lokalizacja: nadkrznański gród
Zawartość metali określa się badając natężenie linii widmowych - są całkiem nieźle widoczne.

_________________
chmm....


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 12:37 
Offline
***** Mars

Dołączył(a): 2012-03-31 16:38
Posty: 315
GG: 0
Płeć: mężczyzna
Właśnie przeczytałem, że w porównaniu do innych cięższych pierwiastków żelaza jest stosunkowo dużo, bo przecież to najbardziej stabilny pierwiastek. A kiedyś indziej z kolei czytałem (może u Hawkinga, nie pamiętam), że jedną z podstawowych kwestii kosmologicznych jest: dlaczego jeszcze wszechświat się nie ujednolicił i wszystko nie jest zbudowane z żelaza.
Może dlatego taka czy inna zawartość żelaza niczego nie dowodzi. Oczywiście generalizuję.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 13:00 
Offline
***** Mars
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 2011-08-26 10:07
Posty: 295
GG: 0
Płeć: mężczyzna
Vilenius Eleuther napisał(a):
A kiedyś indziej z kolei czytałem (może u Hawkinga, nie pamiętam), że jedną z podstawowych kwestii kosmologicznych jest: dlaczego jeszcze wszechświat się nie ujednolicił i wszystko nie jest zbudowane z żelaza.


Podejrzewam, że coś źle zapamiętałeś. Rozpowszechnienie pierwiastków we Wszechświecie jest zgodne z modelami nukleosyntezy pierwotnej i tej w gwiazdach i nie spędza nikomu snu z powiek. Pozostaje jeszcze tylko kilka drobnych niedomówień, np. co do litu (mieliśmy tu o nim obszerny wątek).

Natomiast faktycznie w którejś książce popularnonaukowej był opis tego, co się stanie w przypadku nieograniczonej ekspansji. Otóż po niewyobrażalnie długim czasie każda nieskolapsowana bryłka materii (od pyłków do planetoid, planet, czarnych karłów) ulegnie przemianie w żelazo - niesłychanie powolna "zimna" synteza (i rozszczepienia) jąder poprzez tunelowanie kwantowe. Do tego wszystko nabierze sferycznego kształu (też na drodze powolnej migracji atomów w sieci krystalicznej). Po prostu sferyczna grudka złożona z atomów żelaza ma najniszą możliwą sumaryczną energię (wiązania nukleonów i potencjalną grawitacyjną), więc z niezerowym prawdopodobieństwem ciało kiedyś taki stan osiągnie.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 17:13 
Offline
****** Jupiter

Dołączył(a): 2012-03-21 12:44
Posty: 654
GG: 0
Płeć: mężczyzna
Nieprawda. Nie każda zdegenerowana materia obecna np. w białych karłach czy gwiazdach
neutronowych jest żelazem. Pierwiastek ten powstaje wyłącznie w supernowych.
Stabilność tych właśnie jąder jest przyczyną zaniku reakcji jądrowych w gwieździe,
zatem fuzja taka nie działa długo i nie wytwarza zbyt wiele żelaza. Poza tym to
co w ten sposób powstaje podlega fotodezintegracji. Żelaza powinno być zatem mało.

Efekt tunelowy to naturalne zjawisko, które umożliwia pokonanie bariery potencjału istniejącej
np. w jadrach pierwiastków radioaktywnych. Żeby powstało żelazo z syntezy muszą istnieć warunki
takie jak we wnętrzu supernowej. Natomiast żeby powstało żelazo poprzez efekt tunelowy to wyrzucać
jakieś cząstki musiałoby jądro cięższe od żelaza.

A ile jest żelaza wewnątrz cd?

Pozostaje jeszcze wychwyt neutronów, czyli zjawisko znane z reaktora jądrowego,
z tym, że w przypadku gwiazd neutrony musiałyby pewnie pochodzić z fotodezintegracji
żelaza, skoro nie ma tam uranu.

Dlatego bardziej ciekawe jest gdzie powstają bryłki materii o zawartości 90 procent żelaza.
Mogłaby to być odparowywana materia komet, ale czy podczas przelotu przez atmosferę
wysoka temperatura może przetopić luźne metaliczne ziarna w jedną bryłę? Chyba nie.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 17:37 
Offline
***** Mars
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 2011-08-26 10:07
Posty: 295
GG: 0
Płeć: mężczyzna
astrofbadacz napisał(a):
Nie każda zdegenerowana materia obecna np. w białych karłach czy gwiazdach
neutronowych jest żelazem.


Oczywiście, nic takiego nie pisałem.

Cytuj:
Efekt tunelowy to naturalne zjawisko, które umożliwia pokonanie bariery potencjału istniejącej
np. w jadrach pierwiastków radioaktywnych. Żeby powstało żelazo z syntezy muszą istnieć warunki
takie jak we wnętrzu supernowej. Natomiast żeby powstało żelazo poprzez efekt tunelowy to wyrzucać
jakieś cząstki musiałoby jądro cięższe od żelaza.


W owej książce chodziło raczej o ogólniejsze "tunelowanie". Po prostu jeśli mamy układ fizyczny (np. okruch krzemionki), to wg mechaniki kwantowej istnieje niezerowe prawdopodobieństwo, że przeskoczy on do stanu o niższej energii (np. niektóre atomy zmienią się w żelazo, a ostatecznie - będzie żelazna kulka), nawet jeśli musiałby "przetunelować" przez klasycznie nieprzeniknioną barierę potencjału. Prawdopodobieństwa tam szacowane były śmiesznie małe, dając olbrzymie czasy trwania tych procesów, setki (czy jakoś tak) rzędów wielkości większe niż obecny wiek Wszechświata.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Produkcja żelaza, a supernowe
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 19:34 
Offline
**** Mercurius
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 2005-04-12 01:03
Posty: 134
Lokalizacja: Sadyba
GG: 0
astrofbadacz napisał(a):
(1) (Żelazo) powstaje wyłącznie w supernowych.
(2) Stabilność tych właśnie jąder jest przyczyną zaniku reakcji jądrowych w gwieździe, zatem fuzja taka nie działa długo i nie wytwarza zbyt wiele żelaza.
(3) Żelaza powinno być zatem mało.
(4) (...) Żeby powstało żelazo z syntezy muszą istnieć warunki takie jak we wnętrzu supernowej.
(5) Dlatego bardziej ciekawe jest gdzie powstają bryłki materii o zawartości 90 procent żelaza.
Mogłaby to być odparowywana materia komet, ale czy podczas przelotu przez atmosferę
wysoka temperatura może przetopić luźne metaliczne ziarna w jedną bryłę? Chyba nie.
ad (1) Ależ skądże. Jest ono wytwarzane głównie we wnętrzu gwiazd, podczas ich spokojnej "pracy". Przy czym często jest tak, że na skutek efektu tunelowego żelazo powstaje znacznie poniżej "wymaganych" warunków: temperatury / ciśnienia...
Oczywistym jest jednak, iż wybuchy supernowych są w głównej mierze odpowiedzialne za "produkcję" pierwiastków od żelaza cięższych, dla których wytwarzania niezbędne jest dostarczenie energii, gdyż ich "bilans energetyczny" jest ujemny.
Natomiast wybuchy supernowych są odpowiedzialne za "rozsiewanie" żelaza, przy czym aby ten siew miał duże znaczenie, to - jak sądzę - konieczne musi być niemal całkowite rozerwanie gwiazdy - a coś takiego może nastąpić jedynie w dość wąskim zakresie mas gwiazdowych...
ad (2) żelazo jest produkowane dużo wcześniej, niż zacznie się kończyć inne paliwo jądrowe. Stąd też:
ad (3) Żelaza powinno być dużo :!:
ad (4) No widzisz, popadasz w sprzeczność. We wnętrzu :?: Przecież tylko niektóre supernowe powodują rozpad całej gwiazdy, w większości to, co jest we wnętrzu - pozostaje jako zwarty obiekt: gw. neutronowa, bądź też czarna dziura. Rozpadają się jedynie warstwy zewnętrzne :!:
ad (5) - też czekam na jakieś teksty poważnych astrofizyków, którzy by to wyjaśnili kompetentnie. A póki co - wydaje mi się, że takie zwarte bryły żelazne - musiały powstać kiedyś wewnątrz gwiazdy, stanowiąc sobą jej jądro. Gwiazda ta musiała ulec - jak się wydaje - całkowitej destrukcji. Skoro nawet jądro zostało naruszone, to zapewne nie "trochę" - a zaś do imentu...

_________________
Pozdrawiam :607: Rafał


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 20:21 
Offline
****** Jupiter

Dołączył(a): 2012-03-21 12:44
Posty: 654
GG: 0
Płeć: mężczyzna
Okruch krzemionki może być już za duży, jeśli miałby masę. A tej daleko do gęstości prawdopodobieństwa, jaką
można wyznaczyć posługując się funkcją falową. Bez tej funkcji opis tunelowania byłby pewnie niewłaściwy.

Tunelowanie nie polega na przeskoku do stanu o wyższej energii. Stany związane istnieją wewnątrz bariery potencjału,
która ma być pokonana. Funkcja falowa tunelując traci zespolony charakter, ale nie musi zostać całkiem wytłumiona,
dlatego czasem cokolwiek się przedostaje.

Czas trwania wzbudzeń można pewnie liczyć z zasady nieoznaczoności, co ma wpływ na szerokość rejestrowanych linii,
ale wewnątrz bariery takich stanów nie ma. To raczej kwestia jak bardzo funkcja falowa jest w tej barierze tłumiona.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 20:40 
Offline
****** Jupiter

Dołączył(a): 2012-03-21 12:44
Posty: 654
GG: 0
Płeć: mężczyzna
No jest żelazo w jądrze, ale pewnie nie uczestniczy już w reakcjach jądrowych supernowej.

Natomiast we wnętrzu gwiazdy neutronowej żelaza nie ma, gdyż to co się w jądrze wytworzyło
podlega potem neutronizacji. Może jest w wąskiej atmosferze takiej gwiazdy, bo ta chyba może mieć
atmosferę. Mogłoby być w otoczce supernowej, jeżeli konwekcja zdążyłaby je tam przetransportować,
ale czas takiej dyfuzji jest pewnie w miarę krótki, zważywszy, że kolejne typy reakcji jądrowej, które
włączają się wraz z czasem, funkcjonują w coraz krótszych skalach czasowych.

Nie ma żelaza. W otoczce było to co wcześniej i nie zdążyło się wymieszać z materią jądra, nie ma
też w jądrze, bo uległo degeneracji.


Efekt tunelowy nie jest tu niczym niezwykłym, bo nawet przy fuzji dwu protonów istnieje
bariera potencjału związana z ładunkiem elektrycznym obu cząstek.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-25 20:44 
Offline
****** Jupiter

Dołączył(a): 2012-03-21 12:44
Posty: 654
GG: 0
Płeć: mężczyzna
Stwierdzenie, że żelazo powstaje "wyłącznie w supernowych" też chyba nie jest błędne.
Czy żelazo jest wewnątrz białych karłów, które ten końcowy etap ewolucji gwiazd
najmasywniejszych omijają?


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-26 12:53 
Offline
Opiekun Forum
Avatar użytkownika

Dołączył(a): 2003-01-26 15:06
Posty: 4761
Lokalizacja: Mysłowice
GG: 1507989
Płeć: mężczyzna
astrofbadacz napisał(a):
gdzie powstają bryłki materii o zawartości 90 procent żelaza.

Częściowym rozwiązaniem zagadki może być rozpad niklu-56:
Decay of nickel-56 explains the large amount of iron-56 seen in metallic meteorites and the cores of rocky planets.
http://en.wikipedia.org/wiki/Silicon_bu ... ing_energy
astrofbadacz napisał(a):
Czy żelazo jest wewnątrz białych karłów, które ten końcowy etap ewolucji gwiazd najmasywniejszych omijają?

Synteza żelaza nie jest równoznaczna z supernową. Ta (przynajmniej typ II) następuje, gdy żelazne jądro przekroczy ok. 1,4 masy Słońca (granica Chandrasekhara). Jeśli gwiazda nie będzie wystarczająco masywna, żeby wyprodukować tyle żelaza, zostanie "żelaznym karłem" :)
Nie znalazłem natomiast informacji, jak masywna musi być pierwotna gwiazda (przy założeniu standardowego składu pierwiastkowego), żeby przełożyło się to na końcowy efekt w postaci żelaznego jądra w granicach (0; 1,4) masy Słońca, a to by było ciekawe.

_________________
Ayrton


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-26 21:51 
Offline
****** Jupiter

Dołączył(a): 2012-03-21 12:44
Posty: 654
GG: 0
Płeć: mężczyzna
Stąd wniosek, że do tego by żelazo pojawiło się we wnętrzu gwiazdy wystarcza jedynie błysk
węglowy. Bardziej dynamiczny w gwiazdach o przedziale mas pośrednich, czyli 3-8 mas słonecznych
(pewnie wg Stodółkiewicza) czy 1,4-8 (wg Encyklopedii Fizyki Współczesnej). W gwiazdach o masach
większych przebieg zjawiska jest bardziej łagodny.

Żelazo nie powstaje zatem we wnętrzach gwiazd o całkowitej masie mniejszej niż masa Chandrasekhara,
które kończą ewolucję jako białe karły. No i nie ma go pewnie we wnętrzach gwiazd neutronowych na skutek
neutronizacji materii, które powstają z gwiazd o masie pośredniej.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-26 22:14 
Offline
****** Jupiter

Dołączył(a): 2012-03-21 12:44
Posty: 654
GG: 0
Płeć: mężczyzna
To długo taka synteza żelaza w jądrze nie trwa, bo dzień tylko.
Ciekawe skąd w ogóle jądra helu w jądrze.

W oryginalnym źródle mogą być jeszcze prawdopodobieństwa fuzji
i bardziej kompletny opis samych reakcji, Być może któryś z produktów
syntezy się rozpada i wytwarza cząstki alfa niezbędne do produkcji niklu.
Bez prawdopodobieństw można jedynie na słowo wierzyć ile tego żelaza
mogłoby się wówczas wytworzyć. Sam nikiel raczej tę obfitość zmniejsza.

Ale... wszystkie te reakcje syntetyzują hel(!). Skąd ten hel w takim późnym
jądrze? Z konwekcji?


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-27 16:27 
Offline
**** Mercurius

Dołączył(a): 2012-11-20 00:15
Posty: 213
GG: 0
Płeć: mężczyzna
WielkiAtraktor napisał(a):
... Po prostu sferyczna grudka złożona z atomów żelaza ma najniszą możliwą sumaryczną energię (wiązania nukleonów i potencjalną grawitacyjną)...
Jeśli mamy na myśli grudkę wielkości gwiazdy czy planety, gdzie grawitacja jest ogromna, to tak. Jeśli grudka jest mała, np. kilkucentymetrowa, gdzie grawitacja nie ma praktycznie żadnego znaczenia to najniższą energię ma forma krystaliczna czyli kanciasta a nie sferyczna.

astrofbadacz napisał(a):
... A ile jest żelaza wewnątrz cd?...
A czy w przypadku gwiazd neutronowych a tym bardziej CD można w ogóle mówić o materii w postaci atomów, w tym atomów żelaza ?

astrofbadacz napisał(a):
Dlatego bardziej ciekawe jest gdzie powstają bryłki materii o zawartości 90 procent żelaza.
Mogłaby to być odparowywana materia komet, ale czy podczas przelotu przez atmosferę
wysoka temperatura może przetopić luźne metaliczne ziarna w jedną bryłę? Chyba nie.
Nie wiem czy dobrze zrozumiałem ale bryłki żelaza to mogą powstawać również na Ziemi, np. w procesach hydrotermalnych czy metasomatycznych. Bo chodzi Ci chyba o to jak atomy żelaza powstałe w gwiazdach łączą się później w większe bryły.


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-27 21:39 
Offline
****** Jupiter

Dołączył(a): 2012-03-21 12:44
Posty: 654
GG: 0
Płeć: mężczyzna
Cytuj:
A czy w przypadku gwiazd neutronowych a tym bardziej CD można w ogóle mówić o
materii w postaci atomów, w tym atomów żelaza ?

W powłokach gwiazd neutronowych powinny być jądra, a nie atomy. I tam pewnie trochę żelaza jest...

Cytuj:
Nie wiem czy dobrze zrozumiałem ale bryłki żelaza to mogą powstawać również na Ziemi,
np. w procesach hydrotermalnych czy metasomatycznych. Bo chodzi Ci chyba o to jak atomy
żelaza powstałe w gwiazdach łączą się później w większe bryły.

Sprawdziłem w Wikipedii zawartość metali w szergotycie (z Marsa) i okazał się meteorytem
kamiennym. Na Ziemi żelazo krystalizuje się głównie jako tlenki, węglan i siarczek.
Czy w takim złożu 90 procentowa zawartość metalu jest możliwa do osiągnięcia?


Góra
 Zobacz profil  
 
 Tytuł: Re: zawartość żelaza w naszym układzie
Nieprzeczytany postNapisane: 2013-06-28 16:48 
Offline
**** Mercurius

Dołączył(a): 2012-11-20 00:15
Posty: 213
GG: 0
Płeć: mężczyzna
To prawda, na Ziemi żelazo występuje głównie w postaci tlenków, tleno-wodorotlenków, siarczków itd. Zawartość żelaza w hematycie dochodzi do 70%, w magnetycie trochę więcej.
Występuje jednak coś takiego jak żelazo rodzime gdzie zawartość żelaza dochodzi do 100%, z tym że atomy Fe mogą być zastąpione atomami Ni. Zawartość Ni w takich samorodkach dochodzi do 7%.


Góra
 Zobacz profil  
 
Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 40 ]  Przejdź na stronę Poprzednia strona  1, 2, 3  Następna strona

Strefa czasowa: UTC + 1


Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Bing [Bot] i 4 gości


Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
Skocz do:  
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL