Cтраница 2
Очаги звездообразования генетически связаны с массивным, сравнительно плоским галактическим диском, в плоскости симметрии которого концентрируется межзвездная среда, представляющая собой смесь газа и пыли с неоднородным распределением плотности. При достижении в недрах протозвезды температуры в несколько миллионов градусов начинается процесс термоядерного синтеза и силы тяготения уравновешиваются внутренним давлением газа ( гравитационное равновесие), в результате чего сжатие прекращается, и звезда занимает определенное положение на диаграмме Герцшпрунга-Рессела, зависящее от массы. Там она находится вплоть до исчерпания запасов ядерного горючего, сохраняя свои размеры, массу и светимость. [16]
Это различие играет чрезвычайно важную роль в астрофизике. С ним связан механизм потери устойчивости белых карликов и нейтронных звезд, давление в которых создается вырожденным ферми-газом электронов и нейтронов соответственно. Согласно существующим представлениям, при остывании звезды, израсходовавшей запас ядерного горючего, происходит ее гравитационное сжатие до металлической плотности, когда основным фактором, препятствующим дальнейшему коллапсу, становится давление электронного газа. Пока электронный газ ( находящийся в вырожденном состоянии) является нерелятивистским, его сопротивления сжатию по закону Р - у-5 / 3 достаточно, чтобы обеспечить равновесие звезды, которая и будет представлять собой белый карлик. Однако если масса звезды превышает некоторое предельное значение - чандрасекаровский предел ( порядка 1.4 М0), то плотность звезды и средняя энергия электронов будут столь велики, что электронный газ становится релятивистским. В этом случае имеет место уравнение состояния (21.21), и сопротивление гравитационному сжатию уже недостаточно для удержания звезды в равновесном состоянии. [17]
Особенность ядерного горючего, являющаяся его основным достоинством - это исключительная концеят-рированность энергии. Килограмм ядерного горючего отдает энергии в 2 5 миллиона раз больше, чем килограмм каменного угля. Поэтому, несмотря на относительно малую распространенность этих элементов, их запасы на земном шаре в энергетическом выражении довольно значительны. Примерные расчеты показывают, что запасы ядерного горючего существенно больше, чем запасы каменного угля. Однако приобщение к топливу урана и тория не решает принципиальную задачу освобождения человечества от энергетического голода - запасы минералов в земной коре ограничены. [18]
Особенность ядерного горючего, являющаяся его основным достоинством - это исключительная концент-рированность энергии. Килограмм ядерного горючего отдает энергии в 2 5 миллиона раз больше, чем килограмм каменного угля. Поэтому, несмотря на относительно малую распространенность этих элементов, их запасы на земном шаре в энергетическом выражении довольно значительны. Примерные расчеты показывают, что запасы ядерного горючего существенно больше, чем запасы каменного угля. Однако приобщение к топливу урана и тория не решает принципиальную задачу освобождения человечества от энергетического голода - запасы минералов в земной коре ограничены. [19]
Вторая причина кроется в том, что разведанные запасы ископаемого топлива - угля, нефти, газа, торфа - весьма ограничены. Их может хватить примерно на 150 лет. Точно так же ограничены и запасы ядерного горючего. Они не претендуют на абсолютную точность, однако в значительной степени отражают истинное положение вещей. Количество тепловой энергии, которое высвободится при сжигании всех разведанных мировых запасов ископаемого топлива, оценивается в 7 - 1018 больших калорий. Тепловая энергия, которую можно было бы извлечь из всех известных нам запасов ядерного горючего, оценивается в 144 - 1018 больших калорий. Между тем Солнце ежегодно посылает на земную поверхность 800 - 1018 больших калорий. [20]