Номер 2, страница 18 - гдз по химии 7 класс учебник Еремин, Дроздов

Глава 1. От атома до вещества. §1. Вечные атомы. Вопросы и задания - номер 2, страница 18.

Условие.

2. Как вы думаете, атомы какого химического элемента образовались во Вселенной после водорода?

Решение.

Решение 2.

После водорода, атомы которого в виде ядер (протонов) доминировали в ранней Вселенной, следующим по распространенности образовавшимся химическим элементом был гелий (He). Процесс его образования называется первичным нуклеосинтезом.

1. Первичный нуклеосинтез. Этот процесс происходил в первые несколько минут после Большого взрыва (примерно с 3-й по 20-ю минуту). Вселенная в это время представляла собой чрезвычайно горячую и плотную плазму из протонов, нейтронов, электронов и фотонов. Высокая температура и плотность позволяли протонам ($p$) и нейтронам ($n$) сливаться вместе в ходе термоядерных реакций.

2. Образование ядер гелия. Ядра водорода (протоны) уже существовали. Следующим по сложности стабильным ядром является ядро гелия-4 (${^{4}\text{He}}$), состоящее из двух протонов и двух нейтронов. Его образование происходило через цепочку реакций, ключевой из которых было образование дейтерия (${^{2}\text{H}}$, «тяжелый водород»):

$p + n \rightarrow {^{2}\text{H}} + \gamma$ (где $\gamma$ — фотон)

Далее ядра дейтерия могли реагировать друг с другом и с другими частицами, образуя в конечном итоге ядра гелия-4:

${^{2}\text{H}} + {^{2}\text{H}} \rightarrow {^{3}\text{He}} + n$

${^{3}\text{He}} + {^{2}\text{H}} \rightarrow {^{4}\text{He}} + p$

К тому моменту, как возраст Вселенной достиг примерно 20 минут, она расширилась и остыла настолько, что термоядерный синтез практически прекратился. В результате этих процессов почти все нейтроны оказались связанными в ядрах гелия-4. По массе Вселенная стала состоять примерно на 75% из ядер водорода и на 25% из ядер гелия, с ничтожными примесями лития.

3. Образование атомов. Важно отметить, что на этапе нуклеосинтеза образовались только атомные ядра. Полноценные нейтральные атомы (ядра, окруженные электронами) смогли сформироваться значительно позже, примерно через 380 000 лет после Большого взрыва. К этому времени Вселенная остыла до температуры около 3000 К, что позволило электронам объединиться с ядрами. Этот процесс называется рекомбинацией. Поскольку ядра гелия были вторыми по распространенности после ядер водорода, атомы гелия стали вторым химическим элементом, образовавшимся во Вселенной.

Ответ: После водорода во Вселенной образовались атомы гелия (He).