Представьте на мгновение – на Земле нет и никогда не было ядерного оружия. Не было Хиросимы и Чернобыля. Карибского кризиса и угрозы ядерной зимы. Наша цивилизация была бы совсем другой…
Ученые утверждают, что так и должно было случиться.
Все мы, как сказал однажды Карл Саган, лишь звездная пыль. Может показаться, что поскольку большинство звезд практически одинаковы, вся звездная пыль тоже одинакова. Однако ученые считают, что некоторые звездные частицы отличается по своему происхождению от других. А некоторые элементы, похоже, имеют совершенно особую родословную. Они появились в результате слияния нейтронных звезд. События, надо отметить, крайне редкого…
Большинство звезд во Вселенной состоит, в основном, из водорода. Происходящий в их ядрах термоядерный синтез превращает этот водород в гелий. В конце концов водородное топливо заканчивается. И звезда начинает превращать гелий в более тяжелые элементы. Со все более возрастающей скоростью. В конце концов, какой бы горячей и тяжелой звезда не была, наступает момент, когда ее ядро становится полностью железным.
Что касается железа, в процессе синтеза этого элемента все еще выделяется больше энергии, чем потребляется. Но синтез элементов тяжелее железа требует уже больше энергии, чем выделяется. И звезда умирает. Когда ученые поняли это, им стало интересно – а откуда же тогда взялись остальные 80 элементов, которые тяжелее железа?
Слияние нейтронных звезд
Тяжелые звезды заканчивают свою жизнь сверхновой – колоссальным взрывом. Именно в этих взрывах рождаются многие элементы тяжелее железа. Тем не менее сверхновая звезда рождает далеко не все элементы таблицы Менделеева. Природу появления около 40 элементов этот процесс все еще не объясняет.
И ученые считают, что они рождаются при слиянии нейтронных звезд. Как оказалось, в ходе таких процессов создаются подходящие условия для возникновения остальных элементов. Процесс синтеза новых элементов связан с захватом ядрами элементов быстрых нейтронов.
Представьте себе атом железа. Его ядро имеет 26 протонов. Именно количество протонов определяет то, какой получается элемент. Также в ядре железа есть 30 нейтронов. И когда начинается тяжелая нейтронная бомбардировка, ядро железа начинает накапливать нейтроны. Когда в ядре железа имеется 32 нейтрона, один из них испускает электрон, и становится протоном. Этот процесс превращает ядро железа в ядро кобальта.
Процесс захвата нейтронов может создавать любые природные элементы. Но он возможен только при наличии мощного источника быстрых нейтронов для бомбардировки атома. Такие условия могут возникать в процессе слияния нейтронных звезд.
Насколько редкими являются слияния нейтронных звезд?
С помощью разных прогрессивных методик, в том числе изучая метеориты, имеющие возраст, сравнимый с возрастом нашей Солнечной системы, исследователи смогли оценить количество слияний нейтронных звезд, которые дали материал для формирования Солнечной системы.
В результате проведенной работы оказалось, что почти половина плутония Солнечной системы возникло в результате всего одного такого слияния. И это очень интересно. Ведь подобные процессы считаются довольно редкими во Вселенной. И это означает, что если бы не это единичное событие, в нашей звездной системе могло не оказаться урана и плутония вовсе. Представьте себе – ядерное оружие не было бы изобретено никогда!
Цивилизация
Какое влияние отсутствие ядерного оружие оказало бы на ход развития нашей цивилизации – это вопрос для отдельного разговора. Но, быть может, его наличие все-таки уберегло наш мир от постоянных глобальных конфликтов, направленных на самоуничтожение. И, возможно, столь маловероятное событие, случившееся когда-то миллиарды лет назад, которое дало нам уран, произошло совершенно неспроста…