Направления и концепции современного естествознания, страница 5

На самом деле  гораздо меньше (клетки можно менять местами).

В организме осуществляется уникальный характер расположения биополимеров (белков). Общее количество информации в человеке:

 бит, что соответствует понижению энтропии

 э. е.

Биологическая система не обладает какой-либо повышенной информационной ёмкостью по сравнению с неживыми системами из того же числа структурных элементов, но ценность биологической информации определяется не количеством, а её возможностью запоминать, хранить и передавать информацию для использования в жизнедеятельности организма.

Энтропия —мера множества незапоминаемых системой микросостояний.

Замечание Клетки состоят из белков, нуклеиновых кислот и др. Количество информации для построения клетки:

.

С учётом этого и других факторов (у каждого из нас  г ДНК) упорядоченность биологической организации человеческого тела «стоит»

 э. е.

Последние  лет активнейшим образом развивается биоинформатика.

Эволюция Земли

Одной из наиболее часто встречаемых на поверхности Земли пород является гранит. Если его поместить в герметический сосуд, то через  тыс. лет можно зафиксировать существенное увеличение температуры. А через несколько млн. лет он расплавится в результате действия ядерной энергии. В граните имеется уран (десятитысячная доля процента), торий (тысячная доля процента) и другие радиоактивные элементы. В результате радиоактивного распада этих элементов выделяется энергия.

Изотопы

Изотопы — разновидности атомов химических элементов с данным числом протонов  и отличающихся числом нейтронов  в ядрах.

,

 — массовое число.

Ядра природных изотопов кислорода:

 ,

.

 — обычный водород,

 — тяжёлый водород (дейтерий),

 — тритий.

Известно около 2.000 изотопов химических элементов (в том числе искусственно синтезированных). Учёные утверждают, что их не менее 6.000 (многие имеют очень малые периоды полураспада). Например:

,

.

Разделение изотопов — сложнейшая задача. На практике реализованы центрифуги.

Радиоактивность

Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивого изотопа одного химического элемента в изотоп другого химического элемента. При этом происходит испускание электронов, протонов, нейронов, ядер гелия (-частиц) и т. д.

Пример (схема распада урана-235)

Пример (схема распада тория-232)

.

Ядерная энергия деления основана на делении тяжёлых ядер нейтронами с образование двух ядерных осколков ,  и нескольких нейтрино (электрически нейтральная частица) — .

.

Нейтроны, рождаемые при делении, сталкиваясь с другими ядрами, могут вызвать их деление или поглотиться без деления, либо вылететь из реактора. Лишь при некоторой критической концентрации делящихся ядер и некоторых размерах реактора в каждом следующем поколении цепной реакции рождается столько же нейтронов, сколько в предыдущей.

 — в основном поглощает частицы без деления. И его 99.3% в общей массе урана. Чтобы осуществить цепную реакцию в уране природного состава необходимо замедлить нейтроны от энергии  МэВ до очень маленькой —  ЭВ. В этом случае резко падает вероятность поглощения их ураном-238, но растёт вероятность поглощения ураном-235. Поэтому, наряду с ураном, в реактор добавляют бериллий.

Термоядерная энергия

Атомная энергия — энергия, выделяемая при делении ядер тяжёлых атомов. Термоядерная энергия — энергия, образующаяся при слиянии некоторых лёгких ядер (например, ядер дейтерия).

Из  литров воды при термоядерной реакции можно извлечь столько же энергии, что и при сжигании 1.400 л бензина.

Температура при термоядерной реакции — порядка 100.000.000 градусов. Подобные реакции происходят внутри Солнца.

История образования Земли

Существует несколько теорий происхождения Земли, которая образовалась приблизительно 4.5 млрд. лет назад.