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发布日期:2022-12-13 20:33:27 访问数量:0

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若地核中产生的地磁场被激发后自由衰减,其衰减寿命约为104年。但古地磁学中已经测到的最老的磁性岩石年龄接近109年,这说明地磁场的寿命远远超出它的自由衰减寿命。为维持这样长寿命的地磁场,必须不断提供能量以补偿焦耳热损耗。地核中的能量来源,以及提供的能量维持怎样的运动才能获得长时间稳定的地磁场,是发电机说要回答的两个基本问题。

地核的电导率是地球内部电导率最高的,约为 3×10-6电磁单位。地磁非偶极场成分的西向漂移表明,非偶极场源有相对于地幔的运动,其速度量级为20公里每年。这要比被地质现象所证实的固体地壳的运动高 5个量级,因此从焦耳热损耗和运动量级考虑,液体地核是地磁发电机最有利的场所。

发电机的能量图像 根据液核中磁流体动力学原理可知,发电机的能量转换过程是运动能与磁能的转换,其转换媒介是电磁力。运动反抗这种电磁力做功将对系统提供能量,其中一部分用来补偿焦耳热损耗,剩余的用来增加系统的磁场能量和向核外输送电磁能从而改变核内与核外的磁场。

这一过程可以用方程表示 :

方程式右端为电磁力,其中j 为电流密度; (对整个液核积分)代表运动(V)反抗电磁力做功;WH为液核中的总磁能;Jσ为液核中的焦耳热损耗率;FE为单位时间内通过液核表面向外输送的电磁能。对于稳定发电机,核内和核外磁场不随时间变化,方程变为:Jσ=AH

即运动反抗电磁力做功所提供的能量全部用来补偿焦耳热损耗。

运动能量提供的方式与作用力有关。产生运动的力除电磁力外,主要是重力与流体静压力,液核内力学能量的转换方程为:,

其中为液核总动能的减少率;FP为流体静压力通过液核表面向核内的能量输送率,重力做功在核内和表面上都将产生位能的释放;FG是在液核表面上由于质量交换所产生的位能释放率,例如地幔物质由于重力分异落入地核产生的能量交换即属此类;Gτ是由于沿着介质运动方向密度不均匀性产生的位能释放,热对流即属此类。发电机过程中流体运动反抗电磁力做功,或者以系统的动能减少为代价,或者由重力位能的释放和表面流体静压力做功来提供,当然也可以是几种因素的综合效果。当系统稳定时, FP+FG+Gτ=AH=Jσ

这时重力位能的释放与流体静力做功全部用来补偿焦耳热损耗。

非稳定状态下的能量转换方程则是

由地核内磁场的总能量(WH)和磁场的自由衰减时间,可以估计液核中焦耳热损耗 (Jσ)约为1017尔格/秒。很显然,这个量级应是维持发电机所必需的最低限度的能量提供率。 [5] 

能量来源

早期埃尔萨塞和布拉德都假定,长寿命放射性元素所维持的热对流是发电机能量的提供者。由Gτ可以估计,要提供1017尔格/秒的能量,则地核中单位质量的生热率需高达 100尔格/(克·秒)。而由地面总热流计算地壳中放射性元素的生热率仅有10-3~10-1尔格/(克·秒),两者相差几个量级,显然是不合理的。有人主张内核是由液态核凝固而成,这个过程至今还在继续,它所放出的潜热将维持热核的热对流,这同样会遇到量级上的困难。1968年马尔库斯(W.V.R.Malkus)由实验证实,在地球的进动过程中由于地幔与地核动力扁度的差异(见地球自转),两者将有不同的进动角速度,前者快于后者。由于地球是一个扁球体,地幔将迫使地核有相同运动的趋势,这时地幔通过FP对地核提供能量,可以维持地磁发电机。近年也有人对此提出异议,认为其量级远远不够。还有人主张若地球深部的化学分异和重力分异仍在进行,则重力位能的释放(Gτ,FG)将提供能量。可见,地核中的各种可能的能量来源,无不涉及地球演化与地球内部的物理状态等地球物理基本问题,在目前要得到满意的解答是困难的。

维持地磁场的物理模式

地磁场

地磁场

不管地核内的动力来源如何,只要液核内存在径向运动,由于处于深层的物质具有较小的角动量,内外层物质交换的结果,角动量守恒将使得外层转动角速度变慢而内层变快。从与地球一起转动的坐标系看,径向运动受到科里奥利力的作用。这个力矩在自转轴方向的分量是使内层和外层转动速度发生变化的动力。为考察沿径向的角速度差异的磁流体力学效应,将连续分布的角速度差异简化为具有不同角速度的A和B两层,外层A角速度为ωA,内层B角速度为ωB。设ωB>;ωA,这称为刚体液核模型。设液核中有原始的微弱磁场。考虑到星际磁场弥漫于整个星际空间,这种原始磁场的存在是有可能的。由于磁场的冻结效应,磁力线将随地核一起运动。如图1所示,原始磁场的磁力线将由于A、B两层


由于经常接触尸体而使殡仪馆职工致病是确实存在的是有些人似乎并不知道所存在的危害性,或者不相信有这种危险,也有人认为这只是一种可能而已。这些殡仪职工或许认为尸体中没有多少病菌、菌毒,持有这种观点的人,由于不重视自我保护,长时间与尸体接触是危险的。

  得克萨大学卫生健康中心微生物学教授Dr.Kendall,O,Smith认为微生物已经对殡仪职工造成彳艮大伤害。报道最多的有关接触尸体而受感染的是结核病和皮炎。殡仪职工可以证明这些感染的存在,约有14%的人得过结核病,12.7%的人患过皮炎,医学文献也有类似的说法,另外医学文献还证明了其它感染的存在。

  有报道称在死后验尸时发现了由脑脊髓炎感染而产生淋’巴腺炎,但没有弄清传染的方式和病程,只知道大多数脑脊髓炎是实验人员感染或偶然的移植接种得来。据报道有一位病理学家在给一位死于何杰金病和脊髓性脑室炎的尸体验尸后两个月得了急性脑脊髓炎。

  GordnowRose从尸体的脑脊髓液、肺、心脏、血液、横结肠和膀胱尿液中分离得到了下列菌种:粪便产碱杆菌、芽孢杆菌、白喉棒状杆菌、大肠埃希杆菌、产气克雷白杆菌、细球菌、奇异变形杆菌、普通变形杆菌、普罗菲登菌、摩根变形杆菌、福氏痢疾杆菌、金黄色葡萄球杆菌、表皮葡萄球杆菌、链球菌和肺炎双球菌。

  Petera,Burke和A.LSheffner从尸体的心脏、肺、结肠和膀胱处分离得到了大肠埃希杆菌、细球菌、奇异变形杆菌、普通变形杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、链球菌、芽孢杆菌、产气克雷白杆菌、粪便产碱杆菌和摩根变形杆菌。他们还给出了尸体的某些部位微生物的数目,其中每克心脏组织中含有细菌8.5X10个,每毫升膀胱尿液中含有细菌1.3X10个,每克肺组织中含有细菌25个,每克结肠组织中含有细菌74个,另外在口腔、鼻腔、肛门处也分离得到了细菌。

  殡仪职工间接感染也有报道。对此疣状皮结核似乎是一个特别恰当的术语,在解剖隐藏有活性结核菌尸体时,尽管采用了常用的防护方法,但仍染上了皮肤结核病。

  为了在医疗实验室得到结核病的发病率,伦敦卫生健康与热带医疗学校的一位研究人员对国家卫生健康部门和公共卫生实验室的人员做了一个调查,获得了大量有关殡仪职工受微生物感染的资料,结果表明,从事殡仪工作二到三年的职工结核病发病率最高。

  欧洲的一份调查显示,室温下保持的尸体,其血液组织中链球菌和葡萄球菌增加了10到100倍,巴斯德菌族、类丹菌和绿脓杆菌等败血菌不但数量增加了,而且毒性增加了。在室温下,链球菌在人体死亡后5至7小时,葡萄球菌在人体死亡后10至12小时达到最大量,以后又逐渐减少。 

  得克萨斯州休斯敦肿瘤研究所和M·D,安德森医院的研究人员进行了一项研究,就恶性淋巴瘤致死的原因进行了论述,对206个患者作了8年的调查,这些患者51%死于微生物感染,而这些感染最初是由于革兰阴性杆菌引起了。

  美国神经病与中风研究所和卫生健康研究所认为:接触过早老性痴呆的尸体的所有仪器都要高压消毒至少30分钟,对于接触过上述尸体的器具都应当做感染源来处理,接触过上述病症的尸体的地板和其他物品的表面都要用效果好的消毒剂,如Naocl溶液来杀死绵羊疯痒病毒。

  上述资料显示,尸体中存有大量微生物,全国有几万名殡仪职工,他们几乎每天都要接触尸体,这就有可能被尸体所携带的微生物所感染,因此广大殡仪职工一定要注意保护自己,接触尸体时要戴上手套、面罩,穿上防护衣,绝不允许用皮肤直接接触尸体。此外工作结束后,还要对自身进行消毒处理,确保殡仪职工的身体健康。

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