چه مقدار هلیوم در روی ستاره خورشید وجود دارد ؟
هلیوم در خورشید و در دیگر ستارگان از گداختگی اتم های هیدروژن تولید می شود. مقدار هلیوم موجود در خورشید بسیار زیاد است اما قابل استحصال برای استفاده در کره زمین نیست. به همین دلیل باید به منابع محدود هلیوم که در میدان های گاز طبیعی در زمین یافت می شود اکتفا کرد و در مصرف این منابع تجدید ناپذیر صرفه جویی نمود.
چه اتفاقی برای هلیوم در خورشید و دیگر ستارگان می افتد ؟
بیشتر ستاره ها پس از تبدیل بخش زیادی از هیدروژن موجود در خود به هلیوم ، وارد مرحله ای از تغییرات داخلی می شوند. هسته های داخلی آن ها فرو می ریزید و حرارت در این ستارگان بسیار بالا می رود. دمای بالا باعث می شود که هلیوم به اتم های بزرگتری مبدل شود برای مثال سه اتم هلیوم با همدیگر کربن را تشکیل می دهند.
پس از تشکیل اتم های جدید چه می شود ؟
به طور هم زمان هلیوم در خورشید یا ستارگان دیگر با اتم های کربن جدیدی که تشکیل شده اند ترکیب شده و اکسیژن را شکل می دهند. بیرون از هسته ی ستارگان هنچنان هیدروژن کافی برای تبدیل شدن به هلیوم وجود دارد. البته دیگر اتم های جدید شکل گرفته اند و در ظاهر نیز رنگ ستاره را تغییر می دهند.
ستارگانی که در مرحله تیدیل هیدروژن به هلیوم قرار دارند مانند خورشید در منظومه شمسی هستند و در مراحل بعد به ستارگان قرمز غول پیکر تبدیل می شوند.
پس از تبدیل هلیوم به اتم های دیگر چه اتفاقی برای خورشید می افتد ؟
زمانی که خورشید وارد مرحله تغییرات داخلی شود و به ستاره قرمز بزرگی مبدل گردد، کم کم رو به خنک شدن می رود. در ستاره های بزرگ تر از خورشید دیده شده است که پس از تبدیل شدن به ستاره قرمز بزرگ همچنان قابلیت تغییر اتم ها به اتم های بزرگتر وجود دارد.
اتمام هلیوم در هسته ی ستارگان
وقتی هلیوم در هسته ی ستارگان رو به اتمام بگذارد، ستاره بار دیگر دچار فروپاشی می شود و دمای آن بالا می رود و در این شرایط کربن و اکسیژن تشکیل شده می توانند با هم ترکیب شوند و اتم های بزرگ تر را ایجاد کنند. اگر یک ستاره به اندازه ی کافی بزرگ باشد این چرخه تا جایی ادامه پیدا می کند که عنصر آهن (Fe) تشکیل شود. در این مرحله دمای هسته هر چقدر هم که بالا برود قادر به تشکیل اتم های جدید نخواهد بود.
آخرین مرحله تبدیل اتمی
پس از تشکیل آهن و عدم ادامه ی تبدیل اتم ها به یکدیگر هسته ی داغ تری در یک ستاره شکل می گیرد که فروپاشیده می شود، ناپایدار می شود، دچار انفجار می شود و یک سوپر نوا یا ستاره ی نوترونی را شکل می دهد.
البته هلیوم در خورشید تا این مرحله پیشروی نمی کند زیرا خورشید ستاره ی خیلی بزرگی نیست.
منبع: curious.astro.cornell.edu
| | نسخه قابل چاپ | تعداد بازديد : 83 |
| 
منبع:
http://oloomelashtenesha.blogfa.com
| | نسخه قابل چاپ | تعداد بازديد : 94 |
هيدروژن با اين كه وجوه مشتركي با بعضي از گروه ها داشت نتوانست در هيچ يك از گروههاي جدولي تناوبي اجازهي اقامت كسب كند.
ابتدا به سراغ قلياييها رفت و با آنها اظهار قوميّت كرد. قلياييها چون او را مانند خود پوشيده در اوربيتال ديدند و به خصوص شنيده بودند گاه او را با عنوان كاتيون نام ميبرند وي را در گروه خود پذيرفتند. حتي ليتيم اتاق فوقاني را به او اختصاص داد. امّا بعد حركاتي از هيدروژن سر زد كه باعث گفتگوها و ايجاد شك و ترديدها گرديد. ليتيم به سديم گفت او گاه براي برقراري پيوندها با ما اظهار تمايل ميكند. كِي اين رسم بين ما بود؟
سديم: شنيدهام H هيچ پوششي از الكترون ندارد. واقعاً بيشرمي نيست؟
ليتيم: اگر الكترون هم پيدا كند. گاز ميشود, فرار ميكند. او بندبشو نيست. ما عنصر گازي نداشتيم؟
سديم: اگر H در فعاليتهاي الكتروليتي مانند ما به كاتد ميرود يك نيرنگ است. شنيدهايم گاه در چهرهي هيدريد H و به طور مذاب به آند ميرود.
ليتيم: پيوند ما با عناصر ديگر از جمله هالوژنها يوني است. كووالانسي نيست. امّا او پيوند كووالانسي برقرار ميكند.
سديم: بلي ما در خانوادهي خود عنصري اين گونه دورو نداريم. او گاه كاتيون و گاه آنيون ميشود.
ليتيم: فعاليت ما در حالت فلزي زبانزد خاص و عام است. برّاق و رساناي الكتريسيته هم هستيم او چه شباهتي به ما دارد؟
سديم: درست است او از تبار ما نيست. ما كِي آنيون شدهايم؟ بايد عذرش را خواست.
هيدروژن سراغ خانوادهي هالوژنها ميرود و خود را منسوب به آنها معرفي ميكند و ميگويد: من مانند فلوئوروكلر گازي شكل هستم. حتي با همة كوچكي و سبكي حجمي برابر آنها اشغال ميكنم (4/22 ليتر), شما بيشترين تمايل وصلت را با قلياييها داريد. من هم بيميل نيستم. من به صورت ملكولي مانند شما دو اتمي هستم. آنها او را پذيرفتند, امّا زماني بعد احساس ميكنند اين يك وجبي آنها را فريب داده است, چرا كه او كاهنده است و آنها اكسنده. او چه ربطي به آنها دارد. عذرش را ميخواهند.
هيدروژن سراغ خانوادهي كربن ميرود و اظهار همبستگي ميكند و ميافزايد لايهي ظرفيت من مانند لايهي ظرفيت شما نيمهپر است. ما الكترونگاتيويته مشابه داريم و به جاي پيوند يوني پيوند كووالانسي برقرار ميكنيم. اما الماس و سيليسيم با آن وقار و داشتن شبكه وسيع كووالانسي از ابتدا نسبتي بين خود و آن جزء ناچيز نديدند و بياعتنا طردش كردند.
بلي هيدروژن از آن به بعد گوشهي تنهايي برگزيد و دانست كسي كه چند چهره دارد تنها ميماند.
منبع: گاهنامه اكسي
جهت آشنایی بیشتر با خواص وکاربردهای هیدروژن به ادامه مطلب مراجعه فرمایید
ادامه مطلب...
| | نسخه قابل چاپ | تعداد بازديد : 181 |
پیدایش
هیدروژن تجاری در حجمهای زیاد معمولا بوسیله تجزیه گاز طبیعی تولید میشود.
خصوصیات قابل توجه
کاربردها
هیدرودیلکیلاسیون (hydrodealkylation) ، هیدرودیسولفوریزاسیون (hydrodesulfurization) و هیدروکرکینک (hydrocracking) .
تولید اسید هیدروکلریک ، جوشکاری ، سوختهای موشک و احیاء سنگ معدن فلزی
هیدروژن مایع در تحقیقات سرما شناسی مانند مطالعات ابررسانایی بکار میرود
تریتیوم که در رآکتورهای اتمی تولید میشود، در ساخت بمبهای هیدروژنی مورد استفاده قرار میگیرد.
هیدروژن چهارده و نیم بار از هوا سبکتر است و سابقا بعنوان عامل بالا برنده در بالونها و کشتیهای هوایی مورد استفاده قرار میگرفت تا وقتیکه فاجعه هیندنبرگ ثابت کرد که استفاده از این گاز برای این منظور بسیار خطرناک است
دوتریوم بعنوان یک کند کننده جهت کاهش حرکت نوترونها در فعالیت های هستهای مورد استفاده قرار میگیرد و ترکیبات دوتریوم در شیمی و زیست شناسی در مطالعاتتاثیرات ایزوتوپ ، مورد استفاده واقع میشوند.
تریتیوم که یک ایزوتوپ طبقهبندی شده در علوم زیست شناسی است که بعنوان یک منبع تشعشع در رنگهای نورانی کاربرد دارد.هیدروژن میتواند در موتورهای درون سوز سوخته شود و در برهه کوتاهی اتومبیلهایی با سوخت هیدروژنی توسط شرکت Chrysler-BMW تولید شدند. پیل های سوختی هیدروژنی ، بعنوان راه کاری برای تولید توان بالقوه ارزان و بدون آلودگی ، مورد توجه قرار گرفته است.
ترکیبات
هیدروژن سبکترین گازها با اکثر عناصر ترکیب شده و ترکیبات مختلف را بوجود میآورد. هیدروژن دارای عددالکترونگاتیویته 2.2 است، پس هیدروژن هنگامی ترکیبات را میسازد که عناصر غیر فلزیتر و عناصر فلزیتری وجود داشته باشند. در این حالت (غیر فلزی) تشکیل دهندهها هیدریدها نامیده میشوند که هیدروژن یا بصورت یونهای H- یا بصورت حل شده در عنصر دیگر وجود خواهد داشت (مانند هیدرید پالادیوم). در حالت دوم (ترکیب با فلز) هیدروژن تمایل برای تشکیل پیوند کووالانسی دارد، چون یونهای H+ بصورت یک اتم عریان فاقد الکترون در میآیند، بنابراین تمایل شدیدی به جذب الکترونها به سمت خود دارند. هر دوی اینها تولید اسید میکنند، لذا حتی در یک محلول اسیدی میتوان یونهایی مثل +H3O را دید که گویی پروتونها به جایی محکم به چیزی چسبیدهاند.هیدروژن با اکسیژن ترکیب شده ، تولید آب میکند، H2O که در این واکنش مقدار زیادی انرژی را بصورتی آزاد میکند که باعث انفجار در هوا میشود و یا به اکسید دوتریوم یا D2O که معمولا آب سنگین گفته میشود، تبدیل میشود. همچنین هیدروژن با کربن ترکیبات گسترده ای را بوجود می آورد. بخاطر ارتباط این ترکیبات با چیزهای زنده ، این ترکیبات را ترکیبات آلی مینامند و به مطالعه خصوصیات این ترکیبات ، شیمی آلی گفته میشود.
حالتها
در شرایط عادی گاز هیدروژن ترکیبی از دو نوع متمایز مولکول است که با هم از نظر جهت چرخش الکترونها وهسته تفاوت دارند. این دو شکل به نام ارتو و پارا هیدروژن معروفند. در شرایط استاندارد ، هیدروژن معمولی ترکیبی از 25% شکل پارا و 75% شکل ارتو است. شکل ارتو را نمیتوان بصورت حالت خالص آن تهیه کرد. این دو مدل هیدروژن از نظر انرژی با هم متفاوتند که این مسئله موجب میگردد تا خصوصیات فیزیکی آنها کمی متفاوت باشد، مثلا نقطه ذوب و جوش پاراهیدروژن تقریبا 0.1K پائینتر از ارتوهیدروژن است.ایزوتوپها
پروتیوم ، معمولیترین ایزوتوپ هیدروژن فاقد نوترون است، گرچه دو ایزوتوپ دیگر به نام دوتریوم دارای یک نوترون و تریتیوم رادیواکتیویته دارای دو نوترون وجود دارند. دو ایزوتوپ پایدار هیدروژن پروتیوم(H-1) و دیتریوم(D ، H-2) میباشند. دیتریوم شامل 0.0184-0.0082% درصد کل هیدروژن است (IUPAC)؛ نسبتهای دیتریوم به پروتیوم با توجه به استاندارد مرجع آب VSMOW اعلام میگردد. تریتیوم(T یا H-3) یک ایزوتوپ رادیواکتیو دارای یک پرتون و دو نوترون میباشد. هیدروژن تنها عنصری است که ایزوتوپهای آن اسمهای مختلفی دارند.
هشدارها
هیدروژن ، گازی است با قدرت اشتعال فوقالعاده زیاد. این گاز همچنین بهشدت با کلر و فلوئور واکنش نشان میدهد. D2O یا آب سنگین برای بسیاری از گونهها سمی است. اما مقدار قابل توجهی از آن برای کشتن انسان لازم است.| | نسخه قابل چاپ | تعداد بازديد : 30 |
