КОСМОХИМИЯ ЯДЕРНАЯ
— часть изотопной космохимии с ее задачами; объектом исследования являются все изменения изотопного состава космического вещества под действием высокоэнергетических процессов,
начиная от нуклеосинтеза и кончая реакциями скалывания под действием космических лучей.
В случае тяжелых элементов наблюдаемые вариации их изотопного состава обусловлены гл.
обр. спонтанным или индуцированным распадом материнских ядер и накоплением радиогенных или осколочных изотопов.
При этом необходимо учитывать возможные нарушения “изолированности” рассматриваемой системы,
возможные преобразования вещества,
изменение состава популяции хим. элементов и,
следовательно,
неадэкватного влияния ядерно-физ. процессов на распространенность изотопов во времени.
В связи с этим,
напр.,
о распространенности изотопов в земном веществе в целом можно судить лишь с позиций определенных моделей образования и развития Земли,
в том числе моделей дифференциации вещества как в первоначальном облаке,
так и в процессе выделения земной коры. В значительной степени успехами К.
я. обусловлено принятие теории о том,
что синтез хим. элементов протекает на всех стадиях развития звезд за счет ядерных реакций,
обеспечивающих их светимость,
хим. состав и эволюцию. К. я. показала,
что в метеоритах постоянно образуются стабильные и радиоактивные изотопы за счет реакций скалывания (взаимодействие высокоэнергетичных космических лучей с веществом).
Изучение этих изотопов позволило устанавливать “космический возраст” метеоритов,
их доатмосферные размеры,
время падения на Землю и т. п. (Лаврухина,
Колесов,
1965). Реконструкция ядерно-физ. условий существования космической материи от ее зарождения до современного состояния,
в том числе в виде твердых тел,
является основной проблемой ядерной космохимии. Вспышки сверхновых звезд являются основными поставщиками тяжелых элементов (с А>209) во Вселенной.
Например,
предполагается,
что последняя вспышка сверхновой звезды,
имевшая отношение к веществу,
давшему начало Солнечной системы,
имела место 4,7 млрд. лет назад. Она внесла всего 2 — 3% вещества в уже существующее к тому временя и значительное количество радиоактивных элементов,
в частности урана и тория (Соботович,
1970). Ни одна из существующих гипотез происхождения метеоритов не в состоянии объяснить несоответствие содер.
урана содер. радиогенного свинца в каменных и железных метеоритах.
В случае каменных метеоритов нехватка урана определяется фактором 5 — 6,
а для некоторых железных — несколькими порядками. Нет также более или менее приемлемого объяснения существования “главных” ксеноновых аномалий в некоторых железных метеоритах и т.
п. Экспериментальные данные (см. Космохронология
) свидетельствуют о том,
что железные метеориты образовались 6 — 8 млрд. лет назад (Соботович,
1970) и с тех пор существовали в виде закрытых систем. Время взрыва последней сверхновой звезды оценивается в 4,7 млрд.
лет назад (Craig et al.,
1965),
следовательно,
такие сверхдревние метеориты являются реликтовыми относительно нашей Солнечной системы,
время возникновения которой лишь не намного меньше времени взрыва последней сверхновой.
Т. о.,
данные К. я. заставляют пересматривать давно устоявшиеся гипотезы происхождения н эволюция вещества Солнечной системы Э.
В. Соботович.
|
