Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

06.07.2018
14:12

"Сосиска Геи": Крупное столкновение, изменившее нашу галактику Млечный путь

06.07.2018
14:09

Токсичная сторона Луны

06.07.2018
14:05

Бактерии выживают в соляном "антифризе", выяснили ученые

06.07.2018
12:49

Балтийскому морю предрекли необратимую катастрофу

05.07.2018
21:29

Ученые получают новые сведения об объединяющемся скоплении галактик Абель 3376

05.07.2018
21:26

Звезда Эта Киля является источником космических лучей, подтвердили астрономы

05.07.2018
15:56

В МФТИ научились предсказывать трещины и разломы Земли

05.07.2018
15:46

Разработано устройство для сканирования Земли из космоса

05.07.2018
15:42

Астрономы выяснили, что объединяет пушинку и нейтронную звезду

05.07.2018
15:38

Физики из России выяснили, как правильно "причесать" солнечные батареи

05.07.2018
15:34

Россия и Китай проведут эксперимент по зондированию Земли со спутников

05.07.2018
15:31

Пыль далекой галактики оказалась схожа с пылью Млечного пути

05.07.2018
15:28

Гравитационные волны помогут уточнить постоянную Хаббла

05.07.2018
14:39

Сверхвысокое давление заставило гелий соединиться с железом

    Физики из Великобритании и США показали с помощью численного моделирования, что при давлениях порядка ста миллионов атмосфер гелий и железо образуют устойчивые соединения FeHe и FeHe2, и построили фазовую диаграмму вещества в таких экстремальных условиях. Статья опубликована в Physical Review Letters, препринт работы выложен на сайте arXiv.org.

    В обычных условиях гелий практически не вступает в химические реакции — единственная его электронная оболочка полностью заполнена, энергия ионизации высока, а сродство к электрону низко. Тем не менее, при высоких давлениях, возникающих в центре звезд или экзопланет, ситуация может существенно измениться. Например, в нескольких недавних работах было показано, что при давлении порядка нескольких терапаскалей (один терапаскаль = 107 атмосфер) гелий переходит в металлическое состояние и формирует устойчивые соединения с атомами щелочных металлов. В настоящее время достигнутый в лаборатории рекорд статического давления составляет примерно один терапаскаль, а динамического — пять терапаскалей.

    В новой работе группа ученых под руководством Криса Пикарда (Chris Pickard) исследовала с помощью численного моделирования, как при сверхвысоких давлениях образуются соединения гелия и железа. Такой выбор химических элементов физики объясняют их широкой распространенностью: известно, что около 21 процента барионного вещества Вселенной приходится на молекулы гелия, и еще примерно 0,14 процента — на атомы железа. Кроме того, эти элементы довольно часто попадают в экстремальные условия — например, земное ядро почти на 80 процентов состоит из железа и сжато до давлений около 0,35 терапаскаля. Поскольку экзопланеты и белые карлики также содержат большое количество железа и гелия, а давление и температура в их недрах может достигать десятков терапаскалей, образование «невозможных» соединений может заметно повлиять на их динамику.

    Для моделирования ученые использовали теорию функционала плотности (density functional theory, DFT), реализованную в виде кода CASTEP, и дополняли ее методом случайного поиска структур (AIRSS). Другими словами, физики случайным образом соединяли атомы в кристаллическую решетку, а потом рассчитывали энергию Гиббса образования получившейся структуры. Энергия Гиббса ΔG равна полному изменению внутренней энергии системы в ходе реакции, то есть определяет «жизнеспособность» реакции. В самом деле, условие ΔG < 0 означает, что при образовании структуры выделяется энергия, а потому ей выгодно оставаться стабильной; в случае ΔG > 0 ситуация обратная, и системе выгоднее распасться.

    В результате исследователи обнаружили, что при давлениях более четырех терапаскалей железо и гелий образуют устойчивое соединение FeHe (энергия Гиббса около −2 электронвольт на атом), имеющее орторомбическую структуру (кристаллографическая группа Cmcm). При давлениях более 50 терапаскалей кристаллическая структура соединения изменяется и переходит в структуру каменной соли, в которой атомы хлора заменены на атомы гелия, а атомы натрия — на атомы железа (кристаллографическая группа Fm3m). Кроме того, при давлении около 12 терапаскалей гелий и железо формируют еще более устойчивое соединение с формулой FeHe2 (энергия Гиббса около −3 электронвольт на атом), которое также испытывает фазовый переход при давлении порядка 50 терапаскалей.

    Наконец, ученые учли зависимость от температуры и построили фазовую диаграмму вещества. Как и ожидалось, при сравнительно низких давлениях и температурах железо и гелий тверды и не смешиваются; при повышении температуры и фиксированном давлении первым плавится гелий, а затем в жидкое состояние переходит железо. При повышении давления элементы соединяются и образуют кристаллическую структуру. Кроме того, при определенных значениях параметров вещество переходит в суперионное состояние, которое одновременно проявляет свойства твердого тела и жидкости. По словам авторов статьи, такие фазовые переходы могут оказывать заметное влияние на охлаждение белых карликов, в недрах которых содержится достаточно много железа и гелия.

    Стоит отметить, что ученые и ранее сообщали об устойчивых соединениях гелия, возникающих при сверхвысоких давлениях. Например, в феврале прошлого года группа физиков под руководством Артема Оганова не только предсказала, но и получила в лаборатории устойчивое соединение гелия и натрия Na2He — такое соединение становится стабильным при давлениях порядка 160 гигапаскалей, вполне реализуемых на практике. Кроме того, исследователи регулярно сообщают о других «невозможных» соединениях, образующихся в экстремальных условиях — например, металлическом водороде, оксидах AlO2 и Al4O7, соединениях магния, кремния и кислорода MgSi3O12 и MgSiO6, солях Na3Cl, NaCl3 и NaCl7.

    По информации https://nplus1.ru/news/2018/07/04/FeHe

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

05.07.2018
14:35

Астрофизики подтвердили ОТО с еще большей точностью

05.07.2018
13:39

Телескоп Gaia нашел первый «грязный» белый карлик

04.07.2018
16:57

Астрономы нашли следы столкновения Млечного Пути с крупной галактикой

04.07.2018
16:44

Молекулярный газ выделяется из ядра кометы 67P/Чурюмова-Герасименко

04.07.2018
16:37

Начались огневые испытания гиперзвуковой ракеты для суборбитальных исследований

04.07.2018
16:32

Все упавшие на Землю метеориты были порождены пятью "мега-астероидами"

<< 371|372|373|374|375|376|377|378|379|380 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList