Хороший тамада и наука интересная
Как рождаются тяжёлые элементы
Дзень добрый, господа и господамы.
Все мы знаем, что такое звёзды, но не все мы знаем, что происходит у них внутри.
Я тут написал небольшую программку, которая симулирует ядерные процессы внутри звезды и показывает их на картинке. Да, некоторые вещи очень упрощены (здесь двумерная картинка, а не шар, да и первые фазы - рождение Гелия из Водородов - длятся намного дольше), но, с другой стороны, многие данные о реакциях я достал из десятка статей и научных работ по термоядерным реакциям внутри звёзд, так что хотя бы половина того, что вы здесь увидите - это правда.
Как это работает?
Сначала у нас просто H1 - водород с атомной массой 1. А это значит, что у нас просто протон с электроном. Они летают туда-сюда, пока не столкнутся (с очень маленькой вероятностью, если честно. Если бы я отразил эту вероятность тут - то бОльшую часть времени картинка была бы красной, а потом бы резко взорвалась сверхновой).
Потихоньку к ним добавляются нейтроны, чтобы родить H2 - водород "весом" в 2, ну, понятно.
Давайте, для санити-чека, повторим, что химические элементы - это "просто" названия определённого набора протонов и нейтронов (да, с электронами, но они не в ядре, поэтому нам можно закрыть на них глаза - код не закрывает, они тоже очень помогают в реакциях "под капотом"). Если у нас один протон - это водород. Два протона - гелий. Три - литий, и так далее. В них может быть разное (не совсем рандомное) количество нейтронов - что позволяет нашим химическим элементам иметь изотопы - атомы с тем же именем, но чуть-чуть другой массой.
Тащемта, синтез новых элементов в звезде делится на несколько этапов, они зависят от набора элементов в звезде (например CNO цикл происходит, когда в звезде уже есть углерод, азот и кислород. PP - протон-протон реакция - это одна из первых реакций).
Гляньте картинку, как получить гелий из водорода "в домашних условиях":
Реакций (если подробно) очень много, потому что чем больше протонов в атоме, тем больше у атома изотопов (как правило), поэтому формул всех возможных превращений в коде я прописал где-то под сотню, штудируя те или иные источники.
Честно, я не буду расписывать другие реакции, их реально очень много, я оставлю ссылки в конце поста.
Вообще, я просто хотел похвастаться видосом :)
Что важно:
- Из более лёгких элементов при определённой "вероятности" (более научно - есть определённое время, за которое один или часть всех атомов данных элементов прореагируют в другой элемент. Иногда это просто "сразу выбросить электрон", иногда это ядерный распад, иногда это ожидание того, когда два атома буквально врежутся друг в друга, чтобы слиться в одно и родить химического элементёныша)
- Более тяжёлые элементы с большей вероятностью будут распадаться обратно на более лёгкие, подбрасывая дровишек в печку синтеза элементов.
- Иногда некоторые элементы "кончаются", и тогда часто реакций перестаёт протекать давая дорогу другим, более продвинутым реакциям.
- В конце концов происходит либо БАБАХ, либо звезда просто уменьшается (так как куча атомов железа, простым языком, компактнее, чем куча атомов водорода. Это как кило железа и кило пуха. Пух будет объёмнее)
- Цвета на видео не имеют физического отражения, это для красоты.
- Если нет звука - он ещё не добавился, ждём ютуб.
- Мне лень писать дальше, так что вот вам ссылочки:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Звёздный_нуклеосинтез
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерное_горение_дейтерия
https://ru.wikipedia.org/wiki/Протон-протонный_цикл
https://ru.wikipedia.org/wiki/CNO-цикл
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерное_горение_лития
https://ru.wikipedia.org/wiki/Тройная_гелиевая_реакция
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерное_горение_углерода
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерное_горение_кислорода
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерное_горение_неона
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерное_горение_кремния
https://ru.wikipedia.org/wiki/Альфа-процесс
https://ru.wikipedia.org/wiki/R-процесс
https://ru.wikipedia.org/wiki/S-процесс (https://en.wikipedia.org/wiki/S-process)
И нет, я не физик, так что могу ошибаться. Помидорами не кидайтесь, лучше объясните мне и другим, где я не прав.
Спасибо!
Аварийная защита АЭС, ПИД-регулятор, обратные связи
Экспериментальная рубрика "БЛИЦ ПОКА ВСЕ ДОМА".
Физики-ядерщики рассказывают просто о сложном и сложно о простом.
Вопросы в выпуске:
- Что такое отрицательная обратная связь?
- Что такое ПИД-регулятор?
- Как работает аварийная защита АЭС?
Лекция академика РАН Михаила Владимировича Данилова об устройстве материи
00:01 Начало
00:20 Материя, вещество и взаимодействия
02:42 Конфайнмент - невылетание кварков
03:40 Рассеяние электрона на кварке
04:51 Детектор H1 для изучения структуры протона
05:15 Поколения кварков и лептонов
09:08 Фабрика прелести
10:51 Бозон Хиггса
11:45 Детектор CMS
12:40 Большой адронный коллайдер
14:15 Стандартная модель
16:02 Рождение и смерть черной дыры на БАК
17:08 Дополнительные измерения пространства
18:39 Международный e+e- линейный коллайдер
19:19 Кремниевые фотоумножители
21:39 Физика нейтрино
22:09 Заключение
25:26 Темная энергия и состав Вселенной
Элементарные частицы и атомные ядра
Физики-ядерщики коротко рассказывают о физических явлениях.
Как гамма-кванты взаимодействуют с веществом?
Экспериментальный формат во время самоизоляции. Физики-ядерщики рассказывают о физических явлениях.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Как закаляют сталь?
Физики-ядерщики рассказывают о физических понятиях и явлениях.