Geokimyo uchun kimyoviy elementlarning yer qobig'ida tarqalish tamoyilini aniqlash muhim ahamiyatga ega. Nima uchun ularning ba'zilari tabiatda tez-tez uchraydi, boshqalari kamdan-kam uchraydi, uchinchisi esa "muzey noyoblari"?

Ko'pgina geokimyoviy hodisalarni tushuntirish uchun kuchli vosita - D.I.ning davriy qonuni. Mendeleev. Xususan, u yer qobig'ida kimyoviy elementlarning tarqalishini tekshirish uchun ishlatilishi mumkin.

Birinchi marta elementlarning geokimyoviy xossalari va kimyoviy elementlarning davriy sistemasidagi oʻrni oʻrtasidagi bogʻliqlikni D.I. Mendeleev, V.I. Vernadskiy va A.E. Fersman.

Geokimyo qoidalari (qonunlari).

Mendeleev qoidasi

1869 yilda davriy qonun ustida ishlayotganda D.I. Mendeleev qoidani ishlab chiqdi: Atom og'irligi past bo'lgan elementlar odatda atom og'irligi yuqori bo'lgan elementlarga qaraganda ko'proq uchraydi.» (Qarang: 1-ilova, Kimyoviy elementlarning davriy jadvali). Keyinchalik, atom tuzilishining ochilishi bilan, kichik atom massasiga ega bo'lgan kimyoviy elementlar uchun protonlar soni ularning atomlari yadrolaridagi neytronlar soniga, ya'ni nisbati taxminan teng ekanligi ko'rsatildi. bu ikki miqdor birlikka teng yoki unga yaqin: kislorod uchun = 1,0; alyuminiy uchun

Kamroq tarqalgan elementlar uchun atomlarning yadrolarida neytronlar ustunlik qiladi va ularning sonining protonlar soniga nisbati birdan sezilarli darajada katta: radiy uchun; uran uchun = 1,59.

“Mendeleyev qoidasi”ning keyingi rivojlanishi daniyalik fizigi Nils Bor va rus kimyogari, SSSR Fanlar akademiyasi akademigi Viktor Ivanovich Spitsinning asarlarida topilgan.

Viktor Ivanovich Spitsyn (1902-1988)

Oddo qoidasi

1914 yilda italiyalik kimyogari Juzeppe Oddo yana bir qoidani ishlab chiqdi: Eng keng tarqalgan elementlarning atom og'irliklari to'rtga ko'paytiriladi yoki bunday raqamlardan ozgina chetga chiqadi.". Keyinchalik, bu qoida atomlarning tuzilishi haqidagi yangi ma'lumotlardan kelib chiqqan holda ba'zi izohlarni oldi: ikkita proton va ikkita neytrondan iborat yadro tuzilishi alohida kuchga ega.

Xarkins qoidasi

1917 yilda amerikalik fizik kimyogar Uilyam Draper Xarkins (Xarkins) e'tiborni qaratdi. juft atom (tartib) raqamlarga ega bo'lgan kimyoviy elementlar tabiatda toq sonli qo'shni elementlardan bir necha marta ko'proq tarqalgan. Hisob-kitoblar kuzatuvni tasdiqladi: davriy tizimning dastlabki 28 elementidan 14 tasi juftlik 86% ni, toq esa er qobig'i massasining atigi 13,6% ni tashkil qiladi.

Bunday holda, tushuntirish toq atom raqamlariga ega bo'lgan kimyoviy elementlarda gelionlarga bog'lanmagan va shuning uchun unchalik barqaror bo'lmagan zarralarni o'z ichiga olishi mumkin.

Xarkins qoidasidan istisnolar juda ko'p: masalan, hatto asil gazlar ham juda kam uchraydi va g'alati alyuminiy Al tarqatishda hatto magniy Mg ni ham ortda qoldiradi. Biroq, bu qoida er qobig'iga emas, balki butun dunyoga tegishli degan takliflar mavjud. Er sharining chuqur qatlamlari tarkibi haqida ishonchli ma'lumotlar mavjud bo'lmasa-da, ba'zi ma'lumotlarga ko'ra, butun yer sharidagi magniy miqdori alyuminiydan ikki baravar ko'p. Kosmosdagi geliy He miqdori uning yerdagi zahiralaridan bir necha barobar ko'pdir. Bu, ehtimol, koinotdagi eng keng tarqalgan kimyoviy element.

Fersman qoidasi

A.E. Fersman yer qobig'idagi kimyoviy elementlarning ko'pligi ularning atom (tartib) soniga bog'liqligini aniq ko'rsatdi. Agar siz koordinatalarda grafik tuzsangiz, bu bog'liqlik ayniqsa aniq bo'ladi: atom raqami - atom klarkning logarifmi. Grafik aniq tendentsiyani ko'rsatadi: kimyoviy elementlarning atom soni ortishi bilan atomik klarklar kamayadi.

Guruch. . Yer qobig'ida kimyoviy elementlarning tarqalishi

Guruch. 5. Kimyoviy elementlarning koinotda tarqalishi

(log C Fersman bo'yicha atomik klarklarning logarifmlari)

(atomlar soni haqidagi ma'lumotlar 10 6 kremniy atomiga tegishli)

Qattiq egri chiziq - hatto Z qiymatlari,

chiziqli - toq Z qiymatlari

Biroq, bu qoidadan ba'zi og'ishlar mavjud: kimyoviy elementlarning ba'zilari kutilgan ko'plik qiymatlaridan sezilarli darajada oshadi (kislorod O, silikon Si, kaltsiy Ca, temir Fe, bariy Ba), boshqalari (litiy Li, berilliy Be) , bor B) Fersman qoidasidan kutilganidan ancha kamroq tarqalgan. Bunday kimyoviy elementlar mos ravishda deyiladi ortiqcha va kam.

Geokimyoning asosiy qonunining formulasi betda keltirilgan.

Quyidagilar mavjud yer qobig'ida kimyoviy elementlarni topish shakllari : 1) mustaqil mineral turlari; 2) aralashmalar va aralashmalar - a) strukturaviy bo'lmagan (tarqalish holati), b) strukturaviy (izomorf aralashmalar va aralashmalar); 3) silikat eritmalari; 4) suvli eritmalar va gaz aralashmalari; 5) biogen shakl. Eng ko'p o'rganilganlar birinchi ikkita shakldir.

Mustaqil mineral turlari(minerallar) yer qobig'ida kimyoviy elementlarning mavjudligining eng muhim shaklini ifodalaydi. Tarqalishi bo'yicha minerallar besh guruhga bo'linadi: juda keng tarqalgan, keng tarqalgan, keng tarqalgan ruda, noyob, juda kam.

Strukturaviy bo'lmagan aralashmalar ular mezbon mineralning kristall panjarasi bilan kristallokimyoviy bog'lanishga ega emas va tarqalish holatida bo'ladi (A.E.Fersman bo'yicha - endokript sochilishi). Ushbu hodisa shakli radioaktiv elementlar guruhiga, shuningdek, mustaqil mineral turlarini hosil qilmaydigan elementlarga xosdir. Atmosfera va gidrosfera ayniqsa tarqalish uchun qulaydir. Tarqalishning pastki chegarasi sifatida shartli ravishda moddaning 1 sm 3 qismidagi 1 atom miqdori olinadi.

Strukturaviy aralashmalar odatda izomorf deyiladi. izomorfizm chaqirdi bir kimyoviy element atomlarining kristall panjara tugunlarida boshqa kimyoviy element atomlarini o'zgaruvchan tarkibli bir hil (bir hil) aralash kristal hosil qilish bilan almashtirish xususiyati. Izomorf aralashmaning hosil bo'lishi birinchi navbatda aralashtiriladigan komponentlarning kristall panjarasi parametrlarining yaqinligi bilan belgilanadi. O'xshash tuzilishga ega, ammo bir hil aralash kristall hosil qilmaydigan komponentlar deyiladi. izostrukturaviy (masalan, galit NaCl va galena PbS).

Hozirda izomorfizmning bir necha turlari mavjud quyidagi xususiyatlarni hisobga olgan holda: 1) izomorf aralashish darajasi - mukammal va nomukammal; 2) almashtirishda ishtirok etuvchi ionlarning valentligi - izovalent va geterovalent; 3) atomning kristall panjaraga kirish mexanizmi - qutbli. Izovalent izomorfizm uchun mavjud qoida : agar almashtirishda kattaroq yoki kichikroq radiusli ionlar ishtirok etsa, u holda kristall panjaraga birinchi navbatda kichikroq radiusli ion, ikkinchi o'rinda - kattaroq radiusli ion kiradi.. Geterovalent izomorfizm itoat qiladi diagonal qatorlar qonuni davriy tizim D.I. Mendeleev tomonidan asos solingan A.E. Fersman.

Izomorf aralashmalarning shakllanishi bir necha omillarga bog'liq bo'lib, ular orasida ichki va tashqi farqlanadi. Ichki omillar atomga (ion yoki molekulaga) xos xususiyatlar bilan belgilanadi; bularga quyidagilar kiradi: atomlarning kimyoviy befarqligi, atomlar (ionlar) o'lchamlari, kimyoviy bog'lanish turi va kristall tuzilmalarining o'xshashligi; izomorf aralashmani hosil qilishda elektrostatik muvozanatning saqlanishi. Izomorfizmning tashqi omillariga atrof-muhitning fizik-kimyoviy sharoitlari - harorat, bosim, izomorf komponentlarning konsentratsiyasi kiradi. Yuqori haroratlarda komponentlarning izomorf aralashuvchanligi ortadi. Haroratning pasayishi bilan mineral aralashmalardan tozalanadi. Bu A.E.ning hodisasidir. Fersman nomini oldi avtoliz (o'z-o'zini tozalash). Bosim ortishi bilan kichikroq radiusli atomlar mezbon mineralning kristall panjarasiga afzallik bilan kiradi. Harorat va bosimning birgalikdagi roli V.I. Vernadskiy.

Izomorf aralashmalar ularning hosil bo'lishining fizik-kimyoviy sharoitlarini saqlab turg'undir. Ushbu shartlarning o'zgarishi aralashmalarning tarkibiy qismlarga parchalanishiga olib keladi. Endogen sharoitda parchalanishning asosiy omillari harorat va bosimdir. Ekzogen sharoitda izomorf aralashmalarning parchalanish sabablari yanada xilma-xildir: ion radiuslarining o'zgarishi bilan birga kimyoviy elementlarning bir-birini izomorfik almashtirish valentligining o'zgarishi; kimyoviy bog'lanish turining o'zgarishi; gipergen eritmalarining pH qiymatining o'zgarishi.

Izomorfizm hodisasi turli geologik muammolarni, xususan, paleotermometriyani hal qilishda keng qo'llaniladi. Izomorf aralashmalarning parchalanishi ko'pincha oson eruvchan birikmalarning hosil bo'lishiga olib keladi, ular yuvish natijasida gidrogeokimyoviy tadqiqotlar ob'ekti bo'lgan er osti suvlari tarkibiga kiradi (1,140-159; 2,128-130; 3,96-102).

Yer qobig'ining kimyoviy tarkibi tog' qurilishi jarayonida yer yuzasiga tushadigan, shuningdek, kon ishlari va chuqur quduqlardan olingan ko'plab jinslar va minerallarning namunalarini tahlil qilish natijasida aniqlandi.

Hozirgi vaqtda yer qobig'i 15-20 km chuqurlikda o'rganilgan. U jinslarning bir qismi bo'lgan kimyoviy elementlardan iborat.

Yer qobig'ida eng ko'p tarqalgani 46 ta element bo'lib, ulardan 8 tasi uning massasining 97,2-98,8% ni, 2 tasi (kislorod va kremniy) - Yer massasining 75% ni tashkil qiladi.

Er qobig'ida eng ko'p uchraydigan dastlabki 13 element (titandan tashqari) o'simliklarning organik moddalarining bir qismi bo'lib, barcha hayotiy jarayonlarda ishtirok etadi va tuproq unumdorligida muhim rol o'ynaydi. Erning ichaklarida kimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etadigan ko'p sonli elementlar turli xil birikmalarning paydo bo'lishiga olib keladi. Litosferada eng ko'p bo'lgan kimyoviy elementlar ko'plab minerallarning bir qismidir (ular asosan turli jinslardan iborat).

Alohida kimyoviy elementlar geosferalarda quyidagicha taqsimlanadi: kislorod va vodorod gidrosferani to'ldiradi; kislorod, vodorod va uglerod biosferaning asosini tashkil qiladi; kislorod, vodorod, kremniy va alyuminiy gil va qumlarning yoki nurash mahsulotlarining asosiy komponentlari (ular asosan Yer qobig'ining yuqori qismini tashkil qiladi).

Tabiatdagi kimyoviy elementlar minerallar deb ataladigan turli birikmalarda uchraydi. Bular murakkab fizik-kimyoviy yoki biokimyoviy jarayonlar natijasida hosil bo'lgan er qobig'ining bir hil kimyoviy moddalari, masalan, tosh tuzi (NaCl), gips (CaS04 * 2H20), ortoklaz (K2Al2Si6016).

Tabiatda kimyoviy elementlar turli minerallarning hosil bo'lishida teng bo'lmagan ishtirok etadi. Masalan, kremniy (Si) 600 dan ortiq minerallarda uchraydi va oksidlar shaklida ham juda keng tarqalgan. Oltingugurt 600 tagacha, kaltsiy-300, magniy -200, marganets-150, bor - 80, kaliy - 75 gacha, faqat 10 ta litiy birikmalari ma'lum va undan ham kamroq yod hosil qiladi.

Er qobig'idagi eng mashhur minerallar orasida uchta asosiy element - K, Na va Ca bo'lgan dala shpatlarining katta guruhi ustunlik qiladi. Tuproq hosil qiluvchi jinslar va ularning parchalanish mahsulotlarida dala shpatlari asosiy o'rinni egallaydi. Dala shpatlari asta-sekin ob-havoga uchraydi (parchalanadi) va tuproqni K, Na, Ca, Mg, Fe va boshqa kul moddalari, shuningdek mikroelementlar bilan boyitadi.

Klark raqami- yer qobig'i, gidrosfera, Yer, kosmik jismlar, geokimyoviy yoki kosmokimyoviy tizimlar va boshqalardagi kimyoviy elementlarning o'rtacha tarkibini ushbu tizimning umumiy massasiga nisbatan ifodalovchi raqamlar. % yoki g/kg da ifodalangan.

Klark turlari

Og'irligi (%, g/t yoki g/g) va atomik (atomlar sonining % da) klarklar mavjud. Er qobig'ini tashkil etuvchi turli jinslarning kimyoviy tarkibi haqidagi ma'lumotlarning 16 km chuqurlikda tarqalishini hisobga olgan holda umumlashtirish birinchi marta amerikalik olim F. V. Klark (1889) tomonidan amalga oshirilgan. U tomonidan er qobig'i tarkibidagi kimyoviy elementlarning foizi uchun olingan raqamlar, keyinchalik A. E. Fersman tomonidan biroz tozalangan, ikkinchisining taklifi bilan Klark raqamlari yoki klarklar deb nomlangan.

Molekulaning tuzilishi. Molekulalarning elektr, optik, magnit va boshqa xossalari to'lqin funksiyalari va molekulalarning turli holatlarining energiyalari bilan bog'liq. Molekulalarning holatlari va ular orasidagi o'tish ehtimoli haqidagi ma'lumotlar molekulyar spektrlar bilan ta'minlanadi.

Spektrlardagi tebranish chastotalari atomlarning massalari, ularning joylashishi va atomlararo o'zaro ta'sirlar dinamikasi bilan belgilanadi. Spektrlardagi chastotalar molekulalarning inertsiya momentlariga bog'liq bo'lib, ularni spektroskopik ma'lumotlardan aniqlash molekuladagi atomlararo masofalarning aniq qiymatlarini olish imkonini beradi. Molekulaning tebranish spektridagi chiziqlar va chiziqlarning umumiy soni uning simmetriyasiga bog'liq.

Molekulalardagi elektron o'tishlar ularning elektron qobiqlarining tuzilishini va kimyoviy bog'lanish holatini tavsiflaydi. Ko'proq bog'lanishga ega bo'lgan molekulalarning spektrlari ko'rinadigan hududga tushadigan uzun to'lqinli yutilish bantlari bilan tavsiflanadi. Bunday molekulalardan tuzilgan moddalar rang bilan tavsiflanadi; bunday moddalarga barcha organik bo'yoqlar kiradi.

Ionlar. Elektron o'tishlari natijasida ionlar hosil bo'ladi - elektronlar soni protonlar soniga teng bo'lmagan atomlar yoki atomlar guruhlari. Agar ionda musbat zaryadlangandan ko'ra ko'proq manfiy zaryadlangan zarrachalar bo'lsa, bunday ion manfiy deb ataladi. Aks holda, ion musbat deyiladi. Ionlar moddalarda juda keng tarqalgan, masalan, ular istisnosiz barcha metallarda mavjud. Buning sababi shundaki, har bir metall atomidan bir yoki bir nechta elektronlar ajralib, metall ichida harakatlanib, elektron gaz deb ataladigan narsani hosil qiladi. Aynan elektronlarning, ya'ni manfiy zarralarning yo'qolishi natijasida metall atomlari musbat ionlarga aylanadi. Bu har qanday holatda - qattiq, suyuq yoki gazsimon metallar uchun amal qiladi.

Kristal panjara bir hil metall moddaning kristalli ichidagi musbat ionlarning joylashishini modellashtiradi.

Ma'lumki, qattiq holatda barcha metallar kristalldir. Barcha metallarning ionlari tartibli joylashib, kristall panjara hosil qiladi. Eritilgan va bug'langan (gazsimon) metallarda ionlarning tartibli joylashuvi yo'q, lekin elektron gaz hali ham ionlar orasida qoladi.

Izotoplar- bir xil atom (tartib) raqamiga ega, ammo massa raqamlari har xil bo'lgan kimyoviy element atomlarining (va yadrolarining) navlari. Bu nom bitta atomning barcha izotoplari davriy jadvalning bir joyida (bir hujayrada) joylashganligi bilan bog'liq. Atomning kimyoviy xossalari elektron qobiqning tuzilishiga bog'liq bo'lib, u, o'z navbatida, asosan yadro Z zaryadi (ya'ni undagi protonlar soni) bilan belgilanadi va deyarli uning massasiga bog'liq emas. A soni (ya'ni, proton Z va neytronlarning umumiy soni N) . Xuddi shu elementning barcha izotoplari bir xil yadro zaryadiga ega, ular faqat neytronlar soni bilan farq qiladi. Odatda, izotop o'zi tegishli bo'lgan kimyoviy element belgisi bilan belgilanadi, massa raqamini ko'rsatadigan yuqori chap indeks qo'shiladi. Element nomini defislangan massa raqami bilan ham yozishingiz mumkin. Ba'zi izotoplar an'anaviy to'g'ri nomlarga ega (masalan, deyteriy, aktinon).

V. I. Vernadskiy yer qobig'ining qattiq moddasidagi atomlarning turli holatini elementlarni topish shakllari deb atagan. Hozirgi vaqtda ushbu shakllar g'oyasi geokimyogarlar tomonidan foydali qazilma konlarini qidirishda amaliy muammolarni hal qilishda muvaffaqiyatli qo'llaniladi.
Bizga ma'lumki, etarli darajada yuqori konsentratsiyada atomlar qat'iy tartibli tartibga ega bo'lgan kristall-kimyoviy tuzilmalarni hosil qiladi. Kimyoviy elementning juda past konsentratsiyasida uning atomlari mustaqil birikmalar hosil qila olmaydi. Agar bu atomlarning radiuslarining qiymati mavjud kristall-kimyoviy tuzilmalarga mos kelsa, u holda atomlar izomorfizm qonunlariga ko'ra ularga kirishi mumkin. Agar bunday yozishmalar bo'lmasa, atomlar tartibsiz tarqoq holatda qattiq kristalli moddada qoladi. Kristal va tarqoq holatlar er qobig'idagi atomlarning eng muhim ikki shaklidir. U yoki bu shaklning ustunligi elementning klark qiymatiga bog'liq.
Yer qobig'ida 1% dan ortiq miqdordagi sakkizta kimyoviy element asosiy deb ataladi. Bu elementlarning atomlari shunchalik ko'pki, ularning aksariyati kristall moddada tartiblangan holatda bo'ladi. Siz ularga foizning o'ndan bir qismidagi kichik elementlarni qo'shishingiz mumkin. Er qobig'ida har biri 0,1% dan kam bo'lgan boshqa barcha kimyoviy elementlarni kamdan-kam deb atash kerak. Ular boshqacha yo'l tutishadi. Ulardan ba'zilari alohida joylarda to'planib, ko'plab mustaqil minerallarni hosil qiladi. Boshqalari esa er qobig'ida ko'proq yoki kamroq bir tekis tarqalgan, kamdan-kam hollarda yoki hatto minerallarni umuman hosil qilmaydi. Shuning uchun sovet geokimyogari A. A. Beus noyob kimyoviy elementlarni mineralogen, ya'ni hosil qiluvchi minerallar va ularni hosil qilmaydigan tarqoqlarga bo'lishni taklif qiladi.
To'g'ri aytganda, barcha kimyoviy elementlarning atomlari tarqoq holatda. Shu bilan birga, mustaqil birikmalar shaklida umuman yuzaga kelmaydigan va butunlay izomorf aralashma shaklida yoki dispers holatda bo'lganlar mavjud. Bularga rubidiy, nodir yer elementlarining aksariyati, gafniy, indiy, reniy, barcha asil gazlar, uran va toriydan tashqari barcha radioaktiv elementlar kiradi.
Hozirgi vaqtda mikroelementlar deganda nomineralogik shaklda bo'lgan, ya'ni minerallar tarkibiga shunday arzimas nopoklik shaklida kiritilgan noyob elementlar tushuniladi, ular kimyoviy formulada aks ettirilmaydi. V. I. Vernadskiyning hisob-kitoblariga ko'ra, er qobig'ining 1 sm3 qattiq moddasida tarqoq holatda shunday miqdordagi atomlar mavjud: litiy - .10, brom - 1018, itriy - 10, galiy - 1018 va boshqalar.

Yer sayyorasining markazida yadro joylashgan bo'lib, u yer qobig'i, magma qatlamlari va yarim gazsimon moddaning juda nozik bir qatlami, yarim suyuqlik bilan ajralib turadi. Bu qatlam moylash vositasi rolini o'ynaydi va sayyora yadrosining asosiy massasidan deyarli mustaqil ravishda aylanishiga imkon beradi.
Yadroning yuqori qatlami juda zich qobiqdan iborat. Ehtimol, bu modda o'z xususiyatlariga ko'ra metallarga yaqin, juda kuchli va egiluvchan, ehtimol magnit xususiyatlarga ega.
Sayyora yadrosining yuzasi - uning qattiq qobig'i sezilarli haroratgacha juda kuchli isitiladi, u bilan aloqa qilganda magma deyarli gaz holatiga o'tadi.
Qattiq qobiq ostida yadroning ichki moddasi siqilgan plazma holatida bo'lib, u asosan elementar atomlar (vodorod) va yadro bo'linish mahsulotlari - protonlar, elektronlar, neytronlar va yadro natijasida hosil bo'lgan boshqa elementar zarralardan iborat. termoyadroviy va yadroviy parchalanish reaksiyalari.

Yadro sintezi va parchalanish reaksiyalari zonalari.
Yer sayyorasining yadrosida yadroviy sintez va parchalanish reaktsiyalari sodir bo'ladi, bu esa doimiy ravishda katta miqdordagi issiqlik va boshqa energiya turlarini (elektromagnit impulslar, turli xil nurlanishlar) chiqaradi, shuningdek yadroning ichki moddasini doimiy ravishda ushlab turadi. plazma holati.

Yerning yadro zonasi - yadroviy parchalanish reaktsiyalari.
Yadro parchalanish reaktsiyalari sayyora yadrosining eng markazida sodir bo'ladi.
U quyidagicha sodir bo'ladi - og'ir va o'ta og'ir elementlar (yadroviy sintez zonasida hosil bo'ladi), chunki ular barcha po'lat elementlardan kattaroq massaga ega, suyuq plazmaga cho'kayotganga o'xshaydi va asta-sekin sayyoramizning eng markaziga cho'kib ketadi. yadro, bu erda ular kritik massaga ega bo'lib, katta miqdordagi energiya va yadrolarning parchalanish mahsulotlarini chiqarish bilan yadroviy parchalanish reaktsiyasiga kiradi. Bu zonada og'ir elementlar elementar atomlar - vodorod atomi, neytronlar, protonlar, elektronlar va boshqa elementar zarralar holatiga qadar ishlaydi.
Bu elementar atomlar va zarralar yuqori tezlikda yuqori energiya ajralib chiqishi tufayli yadro markazidan uning atrofiga tarqalib, u yerda yadro sintezi reaksiyasiga kirishadi.

Yerning yadro zonasi - yadro sintezi reaktsiyalari.
Yer yadrosining markazida yadroviy parchalanish reaksiyasi natijasida hosil boʻlgan elementar vodorod atomlari va elementar zarrachalar yadroning tashqi qattiq qobigʻiga yetib boradi, u yerda yadroviy sintez reaksiyalari uning bevosita yaqinida, yaʼni yadroviy birlashma reaksiyalari sodir boʻladi. qattiq qobiq ostida joylashgan qatlam.
Sayyora yadrosining markazida yadroviy parchalanish reaktsiyasi natijasida yuqori tezlikka tezlashtirilgan protonlar, elektronlar va elementar atomlar periferiyadagi turli atomlar bilan uchrashadilar. Shuni ta'kidlash kerakki, ko'plab elementar zarralar yadro yuzasiga chiqish yo'lida yadro sintezi reaktsiyalariga kirishadi.
Yadro sintezi zonasida, deyarli butun davriy jadvalda asta-sekin tobora ko'proq og'ir elementlar hosil bo'ladi, ularning ba'zilari eng og'ir massaga ega.
Ushbu zonada vodorod plazmasining o'ziga xos xususiyatlari tufayli moddalar atomlarining og'irligiga qarab o'ziga xos bo'linishi mavjud bo'lib, u juda katta zichlikka ega bo'lgan ulkan bosim bilan siqilgan, yadro aylanishining markazdan qochma kuchi tufayli va tufayli. erning tortishish kuchining markazlashtirilgan kuchiga.
Ushbu barcha kuchlarning qo'shilishi natijasida eng og'ir metallar yadroning plazmasida cho'kadi va yadro markazida yadro bo'linishining uzluksiz jarayonini davom ettirish uchun uning markaziga tushadi, engilroq elementlar esa, yadroni tark etishga moyil bo'ladi. yadro yoki uning ichki qismiga joylashadi - yadroning qattiq qobig'i.
Natijada, butun davriy jadvalning atomlari asta-sekin magma ichiga kiradi, keyinchalik ular yadro yuzasidan yuqorida kimyoviy reaktsiyalarga kirishib, murakkab kimyoviy elementlarni hosil qiladi.

Sayyora yadrosining magnit maydoni.
Yadroning magnit maydoni yadro markazidagi yadro parchalanish reaktsiyasi natijasida hosil bo'ladi, chunki yadroning markaziy zonasidan uchib chiqadigan yadroviy parchalanishning elementar mahsulotlari yadrodagi plazma oqimlarini o'z ichiga oladi. asosiy magnit maydon chiziqlari atrofida aylanadigan kuchli vorteks oqimlarini hosil qiladi. Ushbu plazma oqimlari ma'lum bir zaryadga ega bo'lgan elementlarni o'z ichiga olganligi sababli, o'zining elektromagnit maydonini yaratadigan kuchli elektr toki paydo bo'ladi.
Asosiy girdab oqimi (plazma oqimi) yadro termoyadroviy sintez zonasida joylashgan bo'lib, bu zonadagi barcha ichki moddalar sayyoraning aylana bo'ylab (sayyora yadrosining ekvatori bo'ylab) aylanish yo'nalishi bo'yicha harakatlanib, kuchli elektromagnit maydon hosil qiladi. .

Sayyora yadrosining aylanishi.
Sayyora yadrosining aylanishi sayyoraning o'zi aylanish tekisligiga to'g'ri kelmaydi, yadroning aylanish o'qi sayyoraning aylanish o'qi bilan magnit plyuslarni bog'laydigan o'q o'rtasida joylashgan.

Sayyora yadrosining aylanish tezligi sayyoraning o'zining burchak tezligidan kattaroq va undan oldinda.

Sayyora yadrosidagi yadroviy parchalanish va sintez jarayonlarining muvozanati.
Sayyoradagi yadro sintezi va yadroviy parchalanish jarayonlari printsipial jihatdan muvozanatlashgan. Ammo bizning kuzatishlarimizga ko'ra, bu muvozanat u yoki bu yo'nalishda buzilishi mumkin.
Sayyora yadrosining yadroviy termoyadroviy zonasida og'ir metallarning ortiqcha miqdori asta-sekin to'planishi mumkin, keyinchalik ular sayyora markaziga odatdagidan ko'proq miqdorda tushib, yadroviy parchalanish reaktsiyasining kuchayishiga olib kelishi mumkin, buning natijasida odatdagidan ko'proq energiya ajralib chiqadi, bu zilzila sodir bo'lishi mumkin bo'lgan hududlarda seysmik faollikka, shuningdek, Yer yuzasidagi vulqon faolligiga ta'sir qiladi.
Bizning kuzatishlarimizga ko'ra, vaqti-vaqti bilan Yer yadrosining qattiq sincapining mikro yorilishi sodir bo'ladi, bu esa yadro plazmasining sayyora magmasiga kirishiga olib keladi va bu uning haroratining keskin oshishiga olib keladi. joy. Bu joylardan yuqorida sayyora yuzasida seysmik faollik va vulqon faolligining keskin oshishi mumkin.
Ehtimol, global isish va global sovish davrlari sayyoradagi yadroviy sintez va yadroviy parchalanish jarayonlarining muvozanati bilan bog'liq. Geologik davrlardagi o'zgarishlar ham shu jarayonlar bilan bog'liq.

bizning tarixiy davrimizda.
Kuzatishlarimizga ko‘ra, hozirda sayyora yadrosi faolligining ortishi, uning haroratining oshishi va buning natijasida sayyora yadrosini o‘rab turgan magmaning isishi, shuningdek, global uning atmosferasining harorati.
Bu bilvosita magnit qutblar siljishining tezlashishini tasdiqlaydi, bu yadro ichidagi jarayonlar o'zgarib, boshqa fazaga o'tganligini ko'rsatadi.
Yer magnit maydoni intensivligining pasayishi sayyora magmasida Yer magnit maydonini himoya qiluvchi moddalarning to'planishi bilan bog'liq bo'lib, bu, albatta, sayyora yadrosidagi yadro reaktsiyalari rejimlarining o'zgarishiga ham ta'sir qiladi.

Sayyoramizni va undagi barcha jarayonlarni hisobga olgan holda, biz odatda o'z tadqiqotlarimiz va prognozlarimizda jismoniy yoki energiya tushunchalari bilan ishlaymiz, ammo ba'zi hollarda u va boshqa tomon o'rtasida aloqa o'rnatish tasvirlangan mavzularni yaxshiroq tushunishga yordam beradi.
Xususan, Yerda tasvirlangan kelajakdagi evolyutsion jarayonlar, shuningdek, butun sayyoradagi jiddiy kataklizmlar davri, uning yadrosi, undagi va magma qatlamidagi jarayonlar, shuningdek, yer yuzasi, biosfera va atmosfera bilan aloqalari kontekstida. ko'rib chiqildi. Bu jarayonlar ham fizika darajasida, ham energiya munosabatlari darajasida ko'rib chiqildi.
Yer yadrosining qurilmasi fizika nuqtai nazaridan juda oddiy va mantiqiy bo'lib chiqdi, bu umuman yopiq tizim bo'lib, uning turli qismlarida bir-birini uyg'un ravishda to'ldiradigan ikkita asosiy termoyadroviy jarayon mavjud.
Avvalo shuni aytish kerakki, yadro uzluksiz va juda tez harakatda, bu o'sish ham undagi jarayonlarni qo'llab-quvvatlaydi.
Sayyoramiz yadrosining eng markazi zarrachalarning juda og'ir va siqilgan murakkab tuzilishi bo'lib, markazdan qochma kuch, bu zarralarning to'qnashuvi va doimiy siqilish tufayli ma'lum bir vaqtda engilroq va elementar individual elementlarga bo'linadi. Bu termoyadroviy parchalanish jarayoni - sayyora yadrosining o'rtasida.
Chiqarilgan zarralar periferiyaga olib boriladi, bu erda umumiy tez harakat yadro ichida davom etadi. Bu qismda zarralar fazoda bir-biridan ko'proq orqada qoladi, yuqori tezlikda to'qnashadi, ular qaytadan og'irroq va murakkabroq zarralarni hosil qiladi, ular markazdan qochma kuch bilan yadroning o'rtasiga qaytariladi. Bu termoyadroviy sintez jarayoni - Yer yadrosining chetida.
Zarrachalar harakatining katta tezligi va tasvirlangan jarayonlarning oqimi doimiy va ulkan haroratlarni beradi.
Bu erda ba'zi fikrlarni aniqlab olish kerak - birinchidan, zarralar harakati Yerning aylanish o'qi atrofida va uning harakati bo'ylab sodir bo'ladi - xuddi shu yo'nalishda, bu bir-birini to'ldiruvchi aylanish - sayyoraning o'zi barcha massasi va zarralari bilan. uning yadrosi. Ikkinchidan, shuni ta'kidlash kerakki, yadrodagi zarrachalarning harakat tezligi shunchaki ulkan, u sayyoraning o'z o'qi atrofida aylanish tezligidan bir necha baravar yuqori.
Ushbu tizimni doimiy ravishda o'zboshimchalik bilan uzoq vaqt davomida ushlab turish uchun - ko'p narsa kerak emas, har qanday kosmik jismlar vaqti-vaqti bilan Yerga tushib, butun sayyoramizning massasini va yadrosini doimiy ravishda oshirib borishi kifoya. Xususan, uning massasining bir qismi issiqlik energiyasi va gazlar bilan atmosferaning yupqalashtirilgan qismlari orqali koinotga chiqadi.
Umuman olganda, tizim ancha barqaror, savol tug'iladi - qanday jarayonlar yer yuzasida jiddiy geologik, tektonik, seysmologik, iqlimiy va boshqa ofatlarga olib kelishi mumkin?
Ushbu jarayonlarning fizik komponentini hisobga olgan holda, quyidagi rasm olinadi - vaqti-vaqti bilan yadroning periferik qismidan termoyadroviy sintezda ishtirok etuvchi dispers zarralarning ba'zi oqimlari yadroning periferik qismidan katta tezlikda "otiladi". magma, ular tushadigan ulkan magma qatlami, go'yo bu "o'qlarni" o'z-o'zidan, zichligi, yopishqoqligi, past harorati bilan o'chiradi - ular sayyora yuzasiga emas, balki magmaning o'sha qismlariga ko'tariladi. bunday chiqindilar paydo bo'ladi - keskin qiziydi, harakatlana boshlaydi, kengayadi, er qobig'iga ko'proq bosim o'tkazadi, bu esa geologik plitalarning keskin harakatiga, er qobig'idagi yoriqlarga, haroratning o'zgarishiga, zilzilalar va vulqon otilishiga olib keladi. Bundan tashqari, materik plitalarining okeanlarga cho'kishi va yangi materiklar va orollar yuzasiga ko'tarilishi mumkin.
Yadrodan magmaga bunday ahamiyatsiz emissiyalarning sabablari sayyora yadrosining umumiy tizimidagi haddan tashqari harorat va bosim bo'lishi mumkin, ammo butun sayyoradagi evolyutsion aniqlangan halokatli hodisalar haqida gap ketganda, tirik ongli Yerni inson tajovuzidan tozalash haqida. va qoldiqlar, biz ongli ongli mavjudot haqida ongli qasddan harakat haqida gapiramiz.
Energiya va ezoterizm nuqtai nazaridan, sayyora ong markazidan gvardiyaning tanasi-magma-pastki qatlamiga, ya'ni shartli ravishda Titanlarga qasddan impulslar beradi, ularni tozalash bo'yicha harakatlarni amalga oshiradi. yer yuzasiga chiqadigan hududlar. Bu erda yadro va mantiya o'rtasidagi ma'lum bir qatlamni eslatib o'tish kerak, faqat fizika darajasida bu sovutuvchi moddaning qatlami bo'lib, bir tomondan yadro xususiyatlariga mos keladi, boshqa tomondan - magma, bu energiya-axborot har ikki yo'nalishda ham oqadi. Energiya nuqtai nazaridan, bu birlamchi "asab o'tkazuvchi maydon" kabi narsa, to'liq tutilish paytida Quyosh yaqinidagi tojga o'xshaydi, bu sayyora ongining Yerning birinchi, eng chuqur va eng katta qatlami bilan aloqasi. Impulsni qo'shimcha ravishda uzatuvchi qo'riqchilar - bu jarayonlarni sirtda amalga oshiradigan kichikroq va mobil zonali qo'riqchilarga. To'g'ri, eng kuchli kataklizmlar, yangi qit'alarning ko'tarilishi va hozirgi qit'alarning qayta chizilishi davrida Titanlarning qisman ishtiroki taxmin qilinadi.
Bu erda sayyoramiz yadrosining tuzilishi va unda sodir bo'layotgan jarayonlar bilan bog'liq yana bir muhim jismoniy hodisani ham ta'kidlash kerak. Bu Yer magnit maydonining shakllanishi.
Magnit maydon Yer yadrosi ichida aylanib yuruvchi zarrachalarning yuqori tezlikda harakatlanishi natijasida hosil bo‘ladi va shuni aytish mumkinki, Yerning tashqi magnit maydoni sayyora yadrosi ichida sodir bo‘layotgan termoyadroviy jarayonlarni yaqqol ko‘rsatuvchi gologramma turidir.
Sayyora markazidan qanchalik uzoqda bo'lsa, magnit maydon shunchalik kam uchraydi, yadroga yaqin sayyora ichida u kattalikdagi buyurtmalar kuchliroq, yadroning o'zida esa monolit magnit maydon.