Метеорит дал ответ на вопрос о том, какие элементы составляли раннюю Вселенную

futuraptor
06-03-2016
Метеорит дал ответ на вопрос о том, какие элементы составляли раннюю Вселенную
58

Ученые из Университета Чикаго недавно провели новые исследования "Любознательной Мари"(с англ. Curious Marie - это немного измененное имя Marie Curie, Мария Склодовская-Кюри), небольшого куска метеорита, содержащего, возможно, самую ценную керамику в мире. Эти керамические элементы могут сказать нам, создавала ли ранняя Вселенная тяжелые частицы, при этом в самом метеорите может не содержаться какого-либо из этих элементов.

В журнале ]]>Science Advances]]> содержится изображения ничем не примечательного на вид камня. Но этот метеорит содержит в себе зерна очень важного открытия. Он говорит нам о том, что химический элемент кюрий определенно присутствовал в ранней Вселенной, несмотря на то, что сам он не содержит кюрия. Кюрий вообще трудно найти где-либо. Он был обнаружен в 1944 году. Его получили при бомбардировке 239Pu α-частицами.

Кюрий в виде результата своего распада - урана, в составе метеорита(зеленые участки)

До сих пор мы знали кюрий как элемент, созданный человеком. Даже когда он был изготовлен, он существовал не долгое время. Кюрий-242 имеет период полураспада 162 дней. И хотя у кюрия-247 гораздо более длительный период полураспада - 15,6 млн лет, это не так много по сравнению с жизнью Вселенной.

Для астрофизиков, которые считали, что массивные звезды, взрываясь на этапе ранней Вселенной, возможно, создавали кюрий и другие тяжелые элементы, очень трудно было найти свидетельства своей правоты. Подобная гипотеза появилась еще в 1980-х годах, но потребовалось много времени, чтобы найти какие-нибудь доказательства. Кюрий, который мог бы быть создан во время ранней Вселенной, должен будет к тому времени, как мы начали исследование метеорита полностью распасться. Но кюрий-247 полностью не исчезает, он распадается на уран-235. Большинство метеоритов делают невозможным отличить, какой уран-235 является продуктом распада кюрия, а какой является ураном по происхождению.

В этом Curious Marie отличается. По своей сути, это включение-фрагмент старой породы внутри существующей, которая в основном состоит из кальция и алюминия. Эти включения, как известно, имеют небольшое количество урана. Количества настолько малы, что небольшое увеличение урана, а в нашем случае - увеличение на шесть процентов, можно объяснить только тем, что уран является продуктом распада кюрия.

Тот факт, что кюрий был одним из элементов ранней Вселенной не меняет нашу повседневную жизнь, но для тех, кто хочет знать, как наша Вселенная возникла – это открытие значительное. Мало того, что оно показывает, как химический состав Вселенной менялся с течением времени, он также позволяет нам узнать, какие процессы были в работе звезд, и как они синтезировали эти химические вещества.

Что такое кюрий?

Определенные изотопы кюрия производят в атомных реакторах. Путем последовательного захвата нейтронов ядрами элементов-мишени происходит накопление атомов кюрия. После накопления кюрия в достаточных количествах его выделяют методами химической переработки, концентрируют и вырабатывают оксид кюрия.

Кюрий — металл крайне дорогой. В настоящий момент используется только в самых важных областях ядерных технологий. Тем не менее, в США и России существуют так называемые кюриевые программы, основной задачей которых являются:

  • Максимальное увеличение количества кюрия в облученном топливе.
  • Максимальное сокращение сроков наработки кюрия.
  • Разработка рациональных технологий облучения топлива и разработка топливных композиций.
  • Снижение цен на кюрий.

Это связано с тем, что спрос на кюрий в основных его областях использования многократно превышает предложение. Получение достаточных количеств кюрия способно решить проблему производства компактных космических реакторов, самолетов с ядерными двигателями и др

Кюрий-242 в виде окиси (плотность около 11,75 и период полураспада 162 дня) применяется для производства компактных и чрезвычайно мощных радиоизотопных источников энергии (энерговыделение около 1169 Вт/см³), а 1 грамм металлического кюрия выделяет около 120 Вт.

Особенностью и удобством, а также причиной безопасности источников тепла на основе кюрия является тот факт, что кюрий — практически чистый альфа-излучатель. Интегрированная энергия альфа-распада одного грамма кюрия за год составляет приблизительно 480 кВт·ч.

Важной областью применения кюрия является производство нейтронных источников высокой мощности для «поджигания» (запуска) специальных атомных реакторов. В последние годы очень важное место не только в умах инженеров, но и в производстве занимает другой, более тяжелый изотоп кюрия — кюрий-244 (период полураспада 18,1 года) и он также альфа-излучатель (энерговыделение около 2,83 Вт/грамм). Однако кюрий-244 также обладает достаточно большой вероятностью испускания спонтанных нейтронов (1,4*10−6 нейтронов/Бк), внося существенный вклад в нейтронный радиационный фон от отработавшего ядерного топлива некоторых реакторов. Кюрий-245 (период полураспада 3320 лет) очень перспективен для создания компактных атомных реакторов с сверхвысоким энерговыделением, и изыскиваются способы рентабельного производства этого изотопа.

Самым долгоживущим изотопом кюрия является кюрий-247 (около 16 млн лет).

 

 

 

futuraptor.com - интернет-журнал, публикующий новости науки и технологий,  об их влиянии на различные сферы жизни человека.

Человек построил вокруг себя собственный мир - мир в котором даже его творцу теперь непросто ориентироваться. Проявления технологий различно - это и IT, и робототехника, био- и генная инженерия, огромное культурологическое влияние - в музыке, кино, книгах, телевидение. Поток информации просто ошеломляет - достаточно лишь подписаться на десяток околонаучных твиттеров и новостная лента будет обновляться быстрее, чем вы ее сможете прочесть. Столько всего нового и так мало времени. Наша скромная миссия - предоставить на нашем сайте возможность прочесть самое интересное, а иногда и полезное, что может появиться в сети. Вместо множества источников - выберите один, наш сайт(у нас есть твиттер @futuraptorr, а также страницы в социальных сетях) и обеспечьте себя интересным чтением в минуты досуга. 

Современные достижения науки и техники, новые технологии, электроника, компьютеры, роботы, гаджеты, мобильные устройства, интересные разработки известных корпораций, средства коммуникаций, футуристические концепты, космические исследования, интересное и полезное в сети, изобретения - все это и многое другое в новостях и обзорах на этом сайте. А также о вещах смежных(скорее субъективно, нежели объективно). 

Мы всегда готовы поведать о чем-то новом, о том что на самом краю. И если у вас есть идея для нас, просто оставьте комментарий к статье. Мы всегда читаем комментарии. Или напишите нам на story@futuraptor.com

Остались вопросы? Отправьте форму на странице обратной связи

Новые статьи

Квадрокоптер Walkera Voyager 4 позволяет делать снимки с километра

Данная модель является одной из первых в потребительском сегменте, которая может быть укомплектована камерой с оптическим 16X зумом.

Walkera F210 3D – гоночный квадрокоптер для состязаний и не только

Сравнительно недорогой FPV-беспилотник с хорошей управляемостью и прочной конструкцией.