Soru:
Yıldızlarda üretilene kıyasla Helyum-3'ün yüzde kaçı ilkeldir?
userLTK
2019-03-10 08:46:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Araştırmaya çalıştım ama bulduğum şey oldukça sınırlı. İlkel maddenin çok küçük ancak sıfır olmayan bir yüzdesi Helyum-3 veya 3He idi.

Yıldızlar proton-proton zincirinin bir parçası olarak 3He üretirler, ancak aynı zamanda 3He tüketirler. Güneşimizde yaklaşık 400 yıllık bir yarı ömrü vardır. Wikipedia'dan.

Güneş'te, bu tepkimelerde üretilen her helyum-3 çekirdeği, helyum-4'e dönüştürülmeden önce sadece yaklaşık 400 yıl var olur. [6 ] Helyum-3 üretildikten sonra, 4He oluşturmak için dört olası yol vardır

Benim sorum 2 katlıdır. 3He'nin ilkel miktarları, yıldızların ürettikleri ve koronal kütle püskürtmeleriyle ya da bulutsulara fırlatarak fırlattıklarıyla karşılaştırıldığında önemli mi yoksa önemsiz mi ve iç ısı ve reaksiyon hızı nedeniyle belirli yıldızlar var mı?

Örneğin, kırmızı cücelerin etrafındaki havasız, kayalık, manyetik alansız dünyalar 3He ile daha doygun olur mu yoksa daha hızlı füzyona uğrayan daha büyük, daha sıcak yıldızların çevresinde daha fazlasını mı bulursunuz? He3 madenciliğine gitmek isteseydim, gemimi kırmızı cüce sistemine mi yoksa mavi yıldız sistemine mi yoksa nebulaya mı ayarlardım?

Bu bir kitap veya başka bir şey için değil, kişisel olarak merak ediyorum, çünkü 3O potansiyel olarak çok yararlı bir şey.

Gazlı ve ilkel herhangi bir şey yayılıp yalnızca büyük yerçekimi kuyularında, gaz devlerinde veya daha büyük yerlerde toplanacağından, ilkellerin toplanmasının özellikle kolay olmadığını biliyorum. Ancak ilkel 3He, örneğin Jüpiter veya Satürn'de oluşumdan var olabilir, ancak manyetik alanlarının oluşumu muhtemelen yıldızlardan fırlatılan herhangi bir şeyi absorbe etmelerini engelliyor. Bu nedenle, ilkel yıldızla fırlatılan oran oranı ve en çok soruyu üreten yıldız türü bir şekilde birbiriyle bağlantılı olduğundan, iki yerine bir soru düşündüm, ancak istenirse iki soruya bölünebilirim.

Bir cevap:
Rob
2019-09-11 01:46:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sorum 2 kat:

1. $ ^ 3 $ ilkel tutarlar mı? span> Yıldızların ürettikleri ve koronal kütle fırlatmalarıyla veya nebulalara patlayarak fırlattıklarıyla karşılaştırıldığında önemli veya önemsiz ve ...

$ ^ 3 $ CME'lerin bileşimi önemli ölçüde değişebilir, bkz: " ACE'de SWICS ile gözlemlenen 2-3 Mayıs 1998 CME'de güneş rüzgarının olağandışı bileşimi" (Ocak 1999), G. Gloeckler, LA Fisk, S. Hefti, NA Schwadron, TH Zurbuchen, FM Ipavich, J. Geiss, P. Bochsler ve RF Wimmer-Schweingruber, DOI: 10.1029 / 1998GL900166

"Erken çalışma [Bame, vd., 1979; Schwenn vd., 1980; ve Zwickl vd., 1982], He ve daha ağır elementlerin CME'lerde fazla miktarda olduğunu ve He $ ^ {+} $ . Ulysses üzerindeki SWICS aracından yapılan gözlemler, bazı yapısal farklılıkları ortaya çıkardı. CME'lerdeki yüksek O $ ^ {7 +} / \, $ O $ ^ {6+} gibi değerler $ oranı, koronadaki önemli ısınmayı gösterir [Galvin, 1997].

...

SWICS özellikle güneş rüzgârını ölçmek için çok uygundur $ ^ 4 $ O $ ^ + $ ve izotopik helyum oranı, $ ^ 3 $ O $ ^ {++} / \, ^ 4 $ O $ ^ {++} Gloeckler 've Geiss [1998a] tarafından açıklandığı gibi $ . ".

2. İç ısı ve reaksiyon hızı nedeniyle belirli yıldızlar var ve daha fazla $ ^ 3 $ He fırlatıyor.

Çoğu $ ^ 3 $ O başlangıçta yıldız süreçleriyle üretildi, ancak yukarıdaki cevabıma da bakın. Her yıldız çeşitli zamanlarda değişen miktarlarda üretir, bkz: " The Origin of Helium and the Other Light Elements" (4 Kasım 1998), G. Burbidge ve F. Hoyle:

4. D ve $ ^ 3 $ He
Işık izotopu $ ^ 3 $ Cüce yıldızlarda, kütlelerin $ ^ 3 $ He ( $ ^ 3 $ He, 2 $ p $ span >) $ ^ 4 $ He. Aynı zamanda, izotop kayması ölçümlerinden, atmosferlerindeki helyumun çoğunun $ ^ 3 $ span olduğu gösterilen bir yıldız sınıfı olduğu durumdur. > O. Bu yıldızlar arasında 21 Aquilae, üç Erboğa A ve diğer birkaç yıldız bulunur (Burbidge & Burbidge 1956; Sargent & Jugaku 1961; Hartoog & Cowley 1979; Stateva, Ryabchikov, & Iliev 1998). Yıldızlar, normal helyum bolluğuna göre $ \ sim \ frac {1} {10} $ olan He / H bolluğuna sahip tuhaf A, F ve B yıldızlarıdır. $ ^ 3 $ He $ / \, ^ 4 $ O oranı 2,7 ile 0,5 arasında değişebilir. Bu yıldızlar (log $ g $ , T $ _ {eff} $ ) - Güçlü helyum çizgilerine sahip B yıldızları ile helyum çizgileri zayıf olanlar arasındaki uçak $ ^ 3 $ varlığına dair hiçbir kanıt göstermeyen He. Ancak, $ ^ 3 $ $ ^ 3 $ izotop kaymasından algılanması başarısız olacaktır. O $ / \, ^ 4 $ O oranı $ \ le $ 0.1. Bu nedenle, zayıf helyum çizgisi yıldızlarının birçoğu $ ^ 3 $ He $ / \, ^ 4 $ Bolluk oranları, normalde mevcut olduğu varsayılan bolluk oranından çok daha yüksek, yani $ ^ 3 $ He $ / \, ^ 4 $ O $ \ yaklaşık $ 2 x 10 $ ^ {- 4} $.

$ ^ 3 $ 'ın yüksek bolluğu, G. Michaud ve meslektaşları tarafından bu yıldızlarda difüzyona atfedilmiştir (Michaud ve diğerleri, 1979 ve önceki referanslar ). Bu doğru açıklama olsun ya da olmasın, bu sonuçların bize söylediği, bu tür yıldızlardan gelen yıldız rüzgarlarının yıldızlararası gazı büyük miktarlarda He ile zenginleştireceğidir. Bu $ ^ 3 $ O $ ^ 3 $ 'a ek olarak cüceden enjekte edilecek yıldızlar. Gerekli son bolluk $ ^ 3 $ O $ / \, $ H $ \; \ yaklaşık \; $ 2 x 10 $ ^ {- 5} $ . $ ^ 3 $ olduğuna inananlar tarafından, astrofiziksel süreçlerle gerekli bolluğu oluşturmak için zamanın olmadığı büyük patlama nükleosentezinin bir ürünü olduğuna inananlar tarafından tartışılmıştır. .

Bununla birlikte, yıldızlardan enjeksiyon oranının ne olduğunu bilmiyoruz , aynı zamanda tüm bu yıldızların zaman ölçeği olan QSSC 'de işleme H $ _ 0 ^ {- 1} $ yerine $ \ sim 10 ^ {11} $ $ \ yaklaşık 10 $ $ ^ {- 10} $ yıl. Bu nedenle, O'nun çok iyi bir şekilde yıldız süreçleri tarafından üretilmiş olabileceğine inanıyoruz.

Sorunuzda bahsedilmeyen bir başka Wikipedia bağlantısı ise: "Helyum-3 - Doğal bolluk - Güneş bulutsusu (ilkel) bolluk ":

" Güneş bulutsusu (ilkel) bolluk

$ ^ 3 $ O'nun $ ^ 4 $ He'ye ilksel oranının erken bir tahmini Güneş bulutsusu, Galileo atmosferik giriş sondasının kütle spektrometresi ile ölçülen Jüpiter'in atmosferindeki oranlarının ölçümü olmuştur. Bu oran yaklaşık 1: 10.000, $ ^ {[43]} $ veya 100 kısım $ ^ 3 $ span> $ ^ 4 $ milyon parça başına He. Bu, izotopların, 28 ppm helyum-4 ve 2.8 ppb helyum-3 içeren (yaklaşık 1.4 ila 15 ppb arasında değişen gerçek numune ölçümlerinin alt ucunda olan) Ay regolitindeki ile kabaca aynı oranıdır. Bununla birlikte, izotopların karasal oranları 100 kat daha düşüktür, bunun başlıca nedeni, mantodaki helyum-4 stoklarının uranyum ve toryumdan milyarlarca yıllık alfa bozunmasıyla zenginleştirilmesidir.

Karasal bolluk
Ana makale: İzotop jeokimyası

$ ^ 3 $ yayılma> O, gezegen oluşumu sırasında Dünya'da hapsolduğu düşünülen, Dünya'nın mantosundaki ilkel bir maddedir. $ ^ 3 $ He'nin $ ^ 4 $ He'ye oranı Dünya'nın kabuğu ve mantosu içinde daha azdır bundan daha düşük $ ^ 3 $ He $ / \, ^ 4 $ $ ^ 4 $ 'ın büyümesinden dolayı oranlar radyoaktif bozunmadan.

^ 3 $ $ ^ 4 $ span milyon atom başına 300 atomluk kozmolojik bir orana sahip > O (at. Ppm), $ ^ {[44]} $ mantodaki bu ilkel gazların orijinal oranının 200-300 civarında olduğu varsayımına yol açar. Dünya kurulduğunda ppm. Çok fazla $ ^ 4 $ Uranyum ve toryumun alfa parçacığı çürümesiyle oluştu ve şimdi mantoda yalnızca yaklaşık% 7 ilkel helyum var, $ ^ {[44]} $ toplam 3He / 4He oranını yaklaşık 20 ppm'ye düşürdü. $ ^ 3 $ O $ / \, ^ 4 $ Oranları O atmosferik değerin göstergesidir $ ^ 3 $ O'nun katkısı mantodan. ... ".

[43] " Galileo Probu Kütle Spektrometresi: Jüpiter'in Atmosferinin Kompozisyonu "(Science 10 Mayıs 1996: Cilt 272 , Sayı 5263, s. 846-849), Hasso B. Niemann, Sushil K. Atreya, George R. Carignan, Thomas M. Donahue, John A. Haberman, Dan N. Harpold, Richard E. Hartle, Donald M.Hunten , Wayne T. Kasprzak, Paul R. Mahaffy, Tobias C. Owen, Nelson W. Spencer ve Stanley H. Way, DOI: 10.1126 / science.272.5263.846

[44] " Ay Dışı $ \ underline {^ 3} $ He Resources" (İkinci Wisconsin Sempozyumunda Helium-3'te sunulmuştur ve Fusion Power, 19–21 Temmuz 1993, Madison WI), LJ Wittenberg - fti.neep.wisc.edu



Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 4.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...