宇宙中的氦

氦(He)是一个重要的化学元素。在元素周期表上,氢独占鳌头,氦名列第二。在广袤无垠的宇宙空间,它的含量也仅次于氢。它们合在一起占已观测到宇宙全部质量的98%以上,而其他上百种元素总共还不到2%。在恒星内部的热核反应中氦扮演一名主角。它对天体演化具有举足轻重的作用,对于这样一     

有没有固态氦

在元素中,氦是非常特别的。它的原子量仅次于氢,是第二个最轻的元素。在宇宙间,它的丰度也仅次于氢,是第二个数量最多的元素;一般恒星的能源都是来自氢聚变为氦。但是,在地球上它却是一种稀有气体,在大气中的含量仅占0.0005％强。只有某些油气田产出的天然气中氦的含量多些,可以占7.6％。然而最叫人惊奇的还是     

回到创世之初

这些元素都是从哪里来的?这是科学家希望找到的答案。我们知道太阳像一座制造氢和氦的巨大工厂它。用质子和电子创造了这种2元素,其电子在内部以近乎光速运行。氢和氦是周期表上最轻的元素原,子序数分别为1和。2在这个核聚变反应中释,放出大量能量———大到太阳的能量可以传到     

基于多波段观测的星系循环内流直接观测

<正>在目前基于暗物质的星系演化理论框架下,星系形成在引力自束缚的暗物质系统——暗物质晕中.在引力作用下,暗物质晕相互并合形成今天观测到的“宇宙网”大尺度结构.一般来说,暗物质晕的物理尺度是星系尺度的几十到上百倍.在星系与暗物质晕之间弥散有大量以氢元素和氦元素为主的重子物质,其中氢元素占比约为74%,氦元素占比约为25%,剩下的重元素占比约为1%.     

纯碳单质梅开二度

碳(6C)*,元素周期表上第六号元素,在太阳系之物质总量里的含量比例甚高,即其丰富程度仅次于氢、氦、氧。碳与氢、氧等元素构成无数种类的有机化合物,所以碳被看作为有机化学以至生命科学的标记。     

神秘的中微子寿命(封二、封三说明)

本期封二、封三刊登了一组研究中微子寿命的图表。封二图1系1957年首次记录到的“看不见”的中微子,这是比普通氦元素多两个中子的氦-6元素放射性衰变时记录下来的。图中顶部短而粗的下垂轨迹是反冲核,较亮且弯曲的轨迹是电子,由于这两条轨迹不     

奥谢罗夫的最后二十四小时

在自然界．存在着氦3和氦4两种同位素。自20世纪30年代末苏联物理学家卡皮查（1978年诺贝尔物理学奖得主）发现了氦4的超流动性后，30多年过去了，人们却一直未能在实验上发现氦3的超流动性。     

回到创世之初

这些元素都是从哪里来的?这是科学家希望找到的答案.我们知道太阳像一座制造氢和氦和巨大工厂.     

早期宇宙也许不仅仅含有轻物质

早期宇宙之火球是否形成了比常人所想象的要精彩得多的宇宙世界?一个德国天文物理学家,对早期宇宙仅产生氢、氦、锂三种元素的设想提出挑战,他认为这一时期也有较重的元素生成,比如碳元素。     

元素起源与银河系年龄的测定

在化学元素周期表中有将近90种稳定元素和一些不稳定元素，各种稳定元素往往也有多种不稳定的同位素。人们把具有相同原子量的原子核称为核素。因此，元素就是具有相同质子数(即原子序数)的核素的总称。宇宙中某一元素(或者核素)按质量所占的比例称为这一元素(或者核素)的丰度。在宇宙元素的丰度分布中，氢和氦占了几乎全部，周期表中的其他元素加在一起也仅仅只占很小的比例。     

月球采矿

20世纪以来,人类对能源无节制地开发,消耗了越来越多的能源,从而形成能源危机。能源的过量消耗,从根本上限制了地球上的50亿人的生活标准、公共卫生、社会福利和政治稳定。特别值得注意的是,在21世纪,世界人口将可能达到100亿。仅就电力资源而言,目前的水平远不能满足需要。为了解决能源的严重不足,除了有计划地开发地下的煤炭和石油及天燃气外,应该着重开发水力、风力、太阳能和核能等。寻求价廉、干净的新的核能源是发展核电站的一个重要方向,为此有识之士把目光投向了月球上的氦—3。氦是地球上普遍存在的第二种最简单的元素,其原子由2个质子、2个中子和2个电子组     

受控核聚变 曙光初现

人类文明的不断进步导致能源消耗的急剧增长,世界性的能源危机令人触目惊心,经科学预测,目前地球上的矿物能源将在几十至几百年内枯竭,开发新能源已经刻不容缓。利用受控核聚变反应来发电是最具前景的能源之一。 通常,氢的同位素氘和氚在高温条件下会形成更重的元素氦,并释放出大量能量,太阳和其他恒星就是靠这种核聚变产生巨大能量。     

银河宇宙线带电粒子

引言银河宇宙线带电粒子是在星体演化过程中产生的,携带着星体内部核合成过程的重要信息。初级宇宙线的核成份包括从氢至少到铀的全部元素,其中氢核约占93%,氦核约占6%,其他原子核约占1%左右。图1比较了银河宇宙线和太阳系元素的相对丰度。     

二十一世纪面临的九大科学难题

1:生物学难题———生命是怎样开始的地球上一切生命最古老的共同祖先,第一个能够复制自身的原始细胞,是由构成宇宙间98%的物质六大元素,即氢、氦、碳、氮、氧、氖组成的。然而,这些无机元素是怎样形成具有生命的原始细胞的,至今仍是一个谜。1922年,苏联生物化学家亚历山大·奥巴林提出一个著名的假说:生命来自闪电。太阳和地球自身的放射性能量作用于大气层中的无机分子,使之变成有机分子。有机分子在地球湖泊、海洋提供的“原始汤”中“定居”,发展成为原始的生命。1950年,美国芝加哥大学第一次用实验来验证奥巴林假说。他们模拟“原始汤…     

大别山榴辉岩氦同位素组成及其地质意义

讨论了大别山榴辉岩中石榴石和绿辉石的氦同位素地球化学特征 .石榴石和绿辉石中3He和4 He的浓度分别为 3 9× 10 - 14 ～ 2 4× 10 - 14 cm3SPT·g- 1和 0 4 8× 10 - 7～ 9.4 2× 10 - 7cm3SPT·g- 1,3He/ 4 He值为(1 19～ 4 6 3)× 10 - 7.大别山榴辉岩中保留了原始的氦同位素 ,氦为地幔与地壳氦的混合物 .退变质作用使氦同位素部分丢失 .氦同位素地球化学资料表明 ,榴辉岩可能形成于亏损的地幔中 ,或成岩物质源于地幔 ;成岩时代应该是印支期     

人类未来的能源采集点

月球上存在富含氧气的矿石.这一重大发现,可以让宇航员在未来的登月探索中,实现氧气供应上的自给自足,这就使在月球设立基地成为可能.此外,月球表层尘土中,还储藏着大量的氦-3,它被科学家视为人类未来的首选能源.     

科学家称中国登月不会建造月球村

南京仪器将探明月球元素 2007年，我国将发射一颗“嫦娥一号”月球探测卫星，在轨道中绕月对月球进行1年的探测。谈及探月工程中南京所做的贡献，我国探月工程首席科学家欧阳自远院士透露，中科院南京紫金山天文台承担了非常重要的有效载荷功能。该台研制的伽马射线谱仪将在2007年的“探月旅行”中，以查明月球上是否存在水及钛、镁、氦等重要元素的含量和分布状况。它将和X射线谱仪、光学成像仪等仪器协同工作，将月球土壤中的14种元素“一览无余”。此外，南京大学参与的重力场分析工作对绕月卫星的轨道也意义非凡。     

以氦-3为工质的回热式气体制冷机性能分析

现有液氦温区回热式低温制冷机的实验测量和理论仿真研究几乎都采用氦-4为工质,改用氦-3为工质时低温制冷机理论上可突破氦-4的λ相变限制,获得低于2K的无负荷制冷温度,并在液氦温区获得更大制冷量.通过比较氦-3与氦-4的热物理性质差异以及低温制冷机回热器仿真计算,从回热器损失、制冷量、相对COP等多个方面定量分析了分别采用氦-3和氦-4为工质时低温回热器的性能.证明氦-3工质可以显著改进回热式气体制冷机的低温制冷性能.     

地球能源日益枯竭俄专家建议从月球运能源

地球上的石油、天然气及铀等目前所用能源日益枯竭已成为科学界的共识。俄罗斯科学院院士加利莫夫日前发表评论说,目前人类应该着手开发月球上储量丰富的氦-3,作为替代能源。加利莫夫认为,每年人类只需发射2—3艘载重10吨的宇宙飞船,即可从月球上运回大量氦-3,供全人类作为     

科学家为寻找宇宙中第一代恒星的灰烬提供重要实验数据

<正>大爆炸后4亿年,宇宙中诞生了第一代恒星.理论预言,在这些星体熔炉中,原子核反应将大爆炸产生的氢和氦熔合成更重的元素,最终第一代恒星以超新星爆发形式结束其生命,并将其生成的灰烬抛洒到太空.理论预言第一代恒星燃烧剩下的灰烬具有一种独特的元素丰度分布.其最突出的特点是,与太阳丰度相比较,原子序数为奇数的元素丰度远小于相邻的原子序数为偶数的元素丰度.在万有引力的影响下,这些灰烬又形成下一代恒星,其中一部分小质量的恒星可能存活到现在,并将第一代恒