19.Динамика аккумуляции планеты из протопланетного облака. Уравнение Сафронова

В 1943 г. О.Ю. Шмидт выдвинул идею об аккумуляции планет из роя холодных тел и частиц, который, по его представлениям, был захвачен Солнцем. В отличие от предшествующих космогонических гипотез, рассматривавших образование планет из раскаленных газовых сгустков, согласно гипотезе Шмидта, Земля образовалась из холодных твердых тел и сначала была относительно холодной. Шмидт считал, что вопросы происхождения допланетного облака, образования планет и их эволюции могут рассматриваться в некоторой степени независимо. Работами Шмидта и ряда др. советских ученых (Л.Э. Гуревича, А.И. Лебединского, Б.Ю. Левина, В.С. Сафронова) выяснены основные черты эволюции протопланетного облака и процесса формирования планет. Весь процесс можно условно разделить на два этапа. На первом этапе из пылевого компонента облака образовалось множество "промежуточных" тел размером в сотни км. Этот процесс мог идти следующим путем. Во вращающемся газово-пылевом облаке пыль под действием гравитации опускалась к центральной плоскости, что вело к образованию пылевого субдиска; при достижении в пылевом слое критич. плотности в результате гравитационной неустойчивости субдиск распался на множество пылевых сгущений; столкновения сгущений вызывали объединение и сжатие большинства из них и образование компактных тел астероидных размеров. На втором этапе из роя "промежуточных" тел и из обломков аккумулировались планеты. Сперва тела двигались по круговым орбитами в плоскости породившего их пылевого слоя. Они росли, сливаясь друг с другом и вычерпывая окружающее рассеянное вещество - остатки "первичной" пыли и обломки, образовавшиеся в процессе столкновений "промежуточных" тел с большой относительной скоростью. Гравитационное взаимодействие "промежуточных" тел, усиливавшееся по мере их роста, постепенно изменяло их орбиты, увеличивая ср. эксцентриситет и ср. наклон к центральной плоскости диска. Те из тел, к-рые вырывались вперед в процессе роста, оказались зародышами будущих планет. При объединении многих тел в планеты произошло усреднение индивидуальных св-в движения отдельных тел, и поэтому орбиты планет получились почти круговыми и компланарными. Самые крупные планеты - Юпитер и Сатурн - на основной стадии аккумуляции вбирали в себя не только твердые тела, но и газы. Анализ процесса аккумуляции планет из роя твердых тел позволил Шмидту и его последователям указать путь к объяснению прямого вращения планет и закона планетных расстояний. Одним из главных экспериментальных доводов в пользу образования планет земной группы не из газовых или газово-пылевых сгустков, а путем аккумуляции твердого вещества является большой дефицит на Земле, а также на Венере и Марсе тяжелых инертных газов неона, аргона (за исключением радиогенного изотопа Ar-40), криптона и ксенона по сравнению с их солнечным и космическим обилием.

Изучение процесса аккумуляции планет земной группы показало, что практически все твердое вещество из зоны формирования этих планет вошло в их состав и только ничтожно малая доля была выброшена из этой зоны гравитационными возмущениями растущих планет. Количество твердого вещества, выброшенного из зоны планет-гигантов, было больше, но не превышало массу самих планет. Это явилось веским доводом в пользу того, что общая масса протопланетного облака составляла всего неск. % от . Особой проблемой, служившей пробным камнем для многих космогонич. гипотез, оставалась проблема распределения момента количества движения в Солнечной системе: хотя масса планет составляет менее 1% массы Солнца, в их орбитальном движении заключено более 98% общего момента количества движения всей Солнечной системы.

Сафронову принадлежит формулировка и решение уравнений коагуляции частиц в допланетные небесные тела с учётом их дробления. Согласно модели Сафронова, время формирования Земли — 10⁸ лет, при этом центральные слои Земли сформировались относительно холодными (до 1000 К), а нагретые до температуры плавления слои были сосредоточены в верхних её слоях. Так же Сафронов исследовал динамику и эволюцию вращающегося роя допланетных гравитирующих тел и оценил его основные характеристики — относительные скорости тел и распределение их масс. Выявил важную роль крупных тел в процессе формирования планет (влияние на наклоны осей планет, начальную температуру). Разработал метод оценки нагревания растущей планеты ударами падающих на нее тел.. Теория образования Земли, развиваемая Сафроновым, положена в основу исследования ее ранней эволюции — гравитационной дифференциации недр и конвективного выноса тепла.

20. Доза. Эквивалентная доза. Современный вклад различных источников в суммарную дозу радиоактивного заражения

Единица радиоактивности 1 Бикелерий(?) (Бк) – это один распад в секунду

1 Кури(Ки) = 1,3 Бк

Доза излучения измеряется в 1Грей= 1Дж/кг

α частица= 2 протона+2 Нейтрона

Эквивалентная доза: для α частиц доза выше на 20 единиц(это коэффицент) измерения- Зиверт(Дж/кг)

Мощность дозы – Грей/сек

Источники разделяются на естесственные и техногенные.

Вклад естесственных источников, в среднем, около 71,9%. Структура:

13,7%- космическое облучение(более 90% излучения от далеких звезд)

15,9% - излучения горных пород и минералов

15,5%- продукты питания и напитки(это внутренние источники)+курение

Есть специальная мембрана для ионообменных процессов

Техногенные источники включают в себя: 26% - медицинское обследование

1,7% эхо-радиационные испытания(осадки от взрывов в отмосфере и на поверхности)

0,3%- атомная энергетика( в 100 раз меньше медицины!)

350мкЗиверт в год – доза, фоновый уровень космического излучения. На плоскогорье высотой в 2000м доза в 3,5 раза выше.

В самолете екб-мск-екб доза 7мкЗиверт

Излучение от горных пород зависят от их состава. Урал – относительно спокоен., природный фон не велик, тк много ультраосновных пород(базальтиды) Пятен выхода пород с естественным содержанием радиоактивных элементов немного. Мощность дозы около 280мЗиверт/год

В индии около 20мЗивер (100 фоновых)

В Челябинске около 120 мЗиверт /год

Выход моноцитов повышает концентрацию To

Определенное значение имеют и материалы для постройки жилья. Так от дерева принимается излучение около 0,3 мЗ/год, от кирпича 0,6, от панельных домов 0,9

14 сентября 1954(1946)г в 9:30(мск) Тотские учения мощностью 40 килотонн. Через 4 года(1950) общая заболеваимость увеличилась в 1,8 раз, рождаемость в 2,6, смертность в 1,8р. Заболеваемость лейкемией среди новорожденных увеличилась в 2,3 раза. Показатель смертности от рака повысился в 2,3 раза

Вдоль реки Теча было организовано 11 прудов-отстойников с предприятия Маяк. Но в 1957 произошла авария на Маяке, Взорвался один из баков с токсическими отходами(по масштабам 1/3 Чернобыля)