На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)

Друзья

10 457 подписчиков

Свежие комментарии

  • Юрий Ильинов
    Еще об итогах нового акта Решение главы государства в очередной раз позволило заинтересованным сторонам «и рыбку съе...Запад и Турция сд...
  • Юрий Ильинов
    Владимир Путин укрепил рубль и снизил цены на газ в Европе Доллар «притоплен» ниже психологической отметки в 100 рубл...Запад и Турция сд...
  • Юрий Ильинов
    США задействовали B-52 для ударов по террористам в Сирии Подразделения Центрального командования Вооруженных сил США...Запад и Турция сд...

Трипольская культура имеет преимущественно степное происхождение

https://alter-science

 

Исследование: трипольцы - это переселенцы из Европы и восточных степей

Трипольская культура имеет преимущественно степное происхождение

Переход к сельскому хозяйству в Восточной Европе произошел относительно поздно. Некоторые исследователи даже выдвигали гипотезу колонизации, однако эта теория не прижилась в отечественной исторической литературе.

Трипольская культура. Музей под открытым небом в Киевской области

На наш взгляд, зря: четких археологических и, как выясняется, генетических свидетельств того, что автохтонное население отказалось от практики собирательства уже в 10-6 тысячелетиях до н.э., нет.

Больше того, в лесных и лесостепных районах Украины земледелие появилось лишь в в пятом тысячелетии до н.э. Оседлый образ жизни датируется еще более поздним временем.

Развитие сельхозкултур укоренилось после 3000 года до н.э., то есть после упадка Трипольской культуры и гибели связанным с ним культурным комплексом Кукутень-Триполье (КТКК).

Происхождение

Результаты генетического анализа показывают, что происхождение людей КТКК коррелирует с транзитными перемещениями как европейских охотниками-собирателями, так и ближневосточных земледельцев.

Больше того, трипольцы - не местного происхождения, они не связаны с украинскими охотниками-собирателями эпохи неолита. Скорее, они имеют степное происхождение.

Человек раннего бронзового века – это результат внешней экспансией, в результате которого выжили только 20% автохтонного происхождения.

Трипольская культура, карта расселения, 4-3 тысячелетия до н.э.

Исследователи предполагают, что на примере Трипольской культуры наблюдается первый европейский образец плавильного “котла народов”, точнее говоря, “котла популяций”, мигрировавших как с лесостепенных, так и – преимущественно – со степных регионов.

К слову, найденные останки позднего бронзового века, датируеммые 980–825 гг. до н. э., принадлежат к группе смешанного происхождения - трипольского и степного.

Технологии

Процесс неолитизации в Европе привел к драматическим технологическим и культурным сдвигам, которые включали в себя новые методы существования.

В научной литературе конкурируют две основные группы моделей, которые объясняют процесс неолитизации. Так, модели демической диффузии описывают неолитизацию как процесс колонизации земледельцами, движимой экспоненциальным ростом населения, характерным для неолита.

Триполье. Образцы керамики

В то же время модели аккультурации описывают процесс трансформации сообществ охотников-собирателей в поселенческие "города", которые постоянно перемешивались с неконтролируемыми потоками мигрантами, в основном с востока на запад и с юго-востока на северо-запад.

Оседлый образ жизни сформировался не в одночасье, потребовался длительный промежуток времени, в течение которого появилось более-менее устойчивое культурное и, что более важно, технологически однороное пространство.

Миграции и рост населения

В отличие от Центральной Европы, области Восточной Европы, включая Украину, Молдову и Румынию, не занимались сельским хозяйством вплоть до позднего неолита (~ 4500 г. до н.э.), хотя различные оседлые и полуоседлые группы охотников-собирателей начали использовать глиняную посуду еще в 8500 г. до н.э.

Триполье. Быт

Культурный комплекс Кукутень-Триполье представляет собой группу взаимосвязанных археологических культур среднего неолита/энеолита в различных частях Украины, Молдовы и Румынии.

Этот комплекс простирается от Трансильванских Альп до реки Днепр и назван в честь типовых памятников Кукутень в Ясском уезде, Румыния, и Триполье в Киевской области, Украина.

Культуры Кукутень и Триполье имеют общие корни в культуре Прекукутень; наиболее древние стоянки КТКК обнаружены в предгорьях Карпат, а самое раннее радиоуглеродное датирование (от периода Precucuteni 2) относятся примерно к 4800 г. до н.э.

КТКК возникла в результате взаимодействия нескольких дунайских неолитических групп, что свидетельствует о сходстве в строительстве домов, стиле керамики и технологии производства камня.

Глиняная посуда

В конечном счете КТКК занял территорию, охватившую большую часть современных Украины, Молдовы и Румынии.

Первые диагностически раннетрипольские стоянки отошли от прекукутенской культуры ~ 4500 г. до н.э.и располагались в долине реки Днестр.

Более поздние перемещения населения произошли в начале среднего периода и далее, распространившись на Волынь на западе и Днепр на востоке.

Считается, что эта территориальная экспансия была вызвана в первую очередь демографическим ростом, успешной стратегией агро-скотоводства и поиском новых пахотных земель для возделывания ячменя. Белый хлеб практически не выпекался.

Однако нельзя исключать, что рост населения мог быть вызван процессами внутренего поглощения. Представители буго-днестровской культуры оказались “сильнее” охотников-собирателей.

Другим способом увеличения населения могла быть аккультурация мигрантов после краха ряда неолитических культур на территориях современных Румынии, Венгрии и Болгарии.

В средние и поздние периоды трипольской культуры (4100–3400 гг. до н.э.) некоторые группы КТКК основали чрезвычайно крупные поселения в Центральной Украине, часто называемые «гигантскими поселениями». Они занимали площади в 100–320 га. Соответственно, быстрый демографический рост потребовал освоения новых территорий, ускорив миграцию в ранее периферийные районы.

Образ жизни

Несмотря на то, что трипольцы плотно заселили Западную и Центральную Украину, на данный момент захоронений обнаружено очень мало. Несколько кладбищ позднетрипольского периода были раскопаны лишь в 1960-х и 1970-х годах, например, в Чапаевке (Украина) и в Выхватинцах (Молдова).

Кувшин, Трипольская культура

Эти памятники дают некоторое представление о погребальном поведении трипольцев, но они ограничены, современные лабораторные исследования не проводились.

Можно лишь предположить, что заселение продолжалось в течение некоторого времени в период позднего Триполья и бронзовомго века.

При этом захоронения носят вторичный характер, для чего использовались пещеры или другие “закрытые” пространства.

Артефакты, найденные в таких пещерах, находятся в плачевном состоянии, их сложно датировать и анализировать. Однако все же можно сказать, что основная часть керамики относится к ~ 3900–3350 гг. до н.э..

Интерпретации относительно целевого использования пещер разнообразны, включая использование их в качестве временного убежища, места проведения ритуалов или погребения. Имеются дополнительные доказательства, что таким образом хоронили погибщих во время межплеменных столкновений и после очередного нашествия кочевников-степняков. Впрочем, квалифицированной выглядит и версия человеческих жертвоприношений.

Поселение трипольцев. Как располагались дома

Кроме того, археологические свидетельства взаимодействия со степью обнаружены в образцах глиняной посуды, которая подобна изделиям стиля кочевников.

Некоторые артефакты идентичны керамике, найденной в степях. Археологи предполагают , что они были импортированы из степных сообществ, например, каменные булавки и ряд образцов глиняной посуды.

Пещера Вертеба

Интересно, что примерно после 3400 г. до н.э. трипольские “мегаполисы” были в значительной степени заброшены. Причины этого катаклизма до сих пор не ясны.

Одна из гипотез - усиление конфликтов из-за миграции степного населения, которое двигалось на запад. По сути, речь идет о массовых убийствах, спровоцированных переселенцами из зоны Днепровско-Донецкой культуры. О чем, в частности, говорят свидетельства, обнаруженной в пещере Вертеба.

ß

Как льют алюминий: репортаж с завода

В мифологии боги из глины создали человека. В реальной жизни человек создает из глины алюминий. В 2016 году «Популярная механика» побывала на Хакасском алюминиевом заводе и выяснила, как это делается.
Как льют алюминий: репортаж с завода

В электролизном цехе Хакасского алюминиевого завода (ХАЗ) Объединенной компании «РУСАЛ» я подхожу ближе, чтобы заснять внутренности электролизера, где на дне ванны плещется светло-вишневый слой расплавленного металла. Достаю фотокамеру, включаю, но на экране высвечивается надпись «Включите и снова выключите камеру». Однако рекомендованные действия не приносят результата: камера вообще перестает реагировать на что-либо. Сопровождающие инженеры-технологи с улыбкой смотрят на мои попытки справиться с капризной электроникой. Теперь я понимаю, почему мне рекомендовали не брать с собой в цех часы и телефон: магнитное поле, порожденное постоянными токами в сотни тысяч ампер, могло бы необратимо вывести их из строя. В итоге удается сфотографировать только общий план: камера возвращается к жизни лишь метрах в пятнадцати от массивного электролизера.

Производство алюминия. Этап 1.

От Плиния до наших дней

Плиний Старший упоминает легенду о том, что однажды римскому императору Тиберию преподнесли чашу из металла, похожего на серебро, но очень легкого. Мастер, изготовивший чашу, утверждал, что металл получен из глины, и Тиберий, опасаясь, что этот металл обесценит все его серебро, приказал казнить изобретателя, чтобы сохранить секрет. Неизвестно, насколько правдива эта легенда, но соединения алюминия знакомы людям с самых древних времен, ведь глинозем (белая глина) — это не что иное, как оксид алюминия (Al2O3). Алюминий — третий по распространенности элемент в земной коре (после кислорода и кремния). Свое имя он получил от латинского названия алюминиевых солей, квасцов (двойных сульфатов трех- и одновалентных металлов) — alum, — которые на протяжении многих столетий использовались для окраски тканей и кожи.

Производство алюминия. Этап 2.

Металлический алюминий впервые получил в 1825 году датский физик Ганс Христиан Эрстед восстановлением из хлорида алюминия с помощью амальгамы калия. Двумя годами позднее немецкий химик Фридрих Вёлер использовал для этой цели металлический калий. А в 1846 году Анри Сент-Клер Девилль доработал метод Вёлера с использованием металлического натрия, что позволило получать хоть и малые, но уже не микроскопические количества металла. Тем не менее алюминий еще долгое время оставался очень редким и дорогим металлом. Об этом свидетельствует тот факт, что на одном из приемов, организованных французским императором Наполеоном III, богатство монархии символизировали алюминиевые столовые приборы хозяев и почетных гостей, а остальные гости обходились «обычными» — золотыми — ложками и вилками.

Производство алюминия. Этап 3.

Современная эра алюминия наступила в 1886 году, когда американец Чарльз Мартин Холл и француз Поль Эру независимо друг от друга разработали метод производства этого металла с помощью электролиза. В качестве электролита использовался раствор оксида алюминия (глинозема) в расплаве криолита (фториды натрия и алюминия, Na3AlF6) при температуре около 950 °C. Процесс Холла-Эру составляет основу современного способа получения алюминия и сегодня. Правда, технологии стали намного совершеннее.

Основное сырье для производства алюминия — глинозем, порошкообразный оксид алюминия. Его добавляют в электролизер по мере расходования, содержание глинозема в расплаве (обычно 3−5%) контролируется по напряжению между электродами. I. Для получения 1 т алюминия требуется примерно 2 т глинозема. А до того, как попасть в электролизер, глинозем выполняет еще одну важную функцию — служит абсорбентом в газоуловителях, поглощая газы, образующиеся в процессе электролиза. II. Старые технологии производства алюминия предусматривали небольшой расход криолита, угольная пыль приводила к образованию пены (шлака), который время от времени нужно было удалять. Современные технологии в этом отношении гораздо более чистые — криолит не только не расходуется, но даже нарабатывается за счет примесей натрия в глиноземе, который в процессе электролиза реагирует с образующимся фтором. III. Алюминий опускается на дно электролизера, а затем вытягивается вакуумным ковшом. Из ковша он сливается в миксер, где готовятся нужные сплавы. IV. Основные примеси в полученном алюминии — это железо и кремний (обычно менее 1%). Чем их меньше, тем более высоким считается сорт металла. Источники примесей — это аноды, ванна, инструменты, токоподводы и другие элементы электролизера.

Концентрированное электричество

В электролизном цехе алюминиевого завода установлены сотни электролизеров. Каждый из них устроен довольно просто: стальная ванна, представляющая собой катод (отрицательный электрод), наполнена расплавом криолита с температурой около 950 °C, в котором растворен оксид алюминия (глинозем). В расплав погружается анод (положительный электрод). Через электролизер пропускается ток, на аноде выделяется кислород, на катоде — алюминий, который в жидком виде покрывает дно ванны (температура его плавления 660°С). «Наши инженеры шутят, что алюминий — это концентрированное электричество, — объясняет Виктор Манн, технический директор ОК "РУСАЛ". — Получение килограмма металла требует расхода 13 кВт•ч электроэнергии. Когда-то этот показатель был существенно выше, но по мере совершенствования технологий его удалось снизить — и я надеюсь, что удастся снизить еще. Собственно, это одно из направлений наших разработок — добиться понижения потребления электроэнергии за счет оптимизации конструкции анодов, электролизера, уменьшения рассеивания тепла и других факторов».

Ключевой процесс
Ключевое положение в процессе производства алюминия занимает электролиз. Сотни электролизеров, соединенных последовательно, используют электрический ток для разложения раствора глинозема (оксида алюминия) в расплавленном криолите на алюминий и кислород. При этом расходуется не только сырье (оксид алюминия), но и угольные аноды, которые выгорают в образующемся кислороде с выделением большого количества оксидов углерода. С переходом на инертные аноды процесс электролиза станет намного более чистым: поскольку они не содержат углерода, при электролизе будет выделяться только кислород. Один электролизер вырабатывает примерно столько же кислорода, сколько 70 га леса.

Использование электроэнергии порождает и еще одну проблему. В электролизном цехе сотни электролизеров соединены последовательно, падение напряжения на каждом совсем небольшое — всего около 4 В. А вот ток измеряется в сотнях килоампер (в частности, на ХАЗе это 320 кА, а в более новых электролизерах — 550 кА). Такие токи, текущие по рядом расположенным проводникам, вызывают появление силы Ампера, в результате чего на токоподводы начинают действовать силы, исчисляющиеся сотнями и тысячами килограмм-сил.

«Чтобы минимизировать воздействие силы Ампера, конструкцию токоподводов и самих электродов приходится рассчитывать с помощью компьютерных моделей, — говорит Виктор Манн. — Конфигурация получается сложная — нужно распределить токоподводы к анодам по высоте и длине, учесть размеры электрических шин длиной в десятки метров, чтобы магнитные поля не деформировали всю конструкцию. Силы воздействуют и на расплавленный алюминий, который слоем толщиной 20−50 см покрывает дно ванны и тоже является проводником электрического тока».

Аноды и катоды

В процессе производства алюминия расходуется не только электроэнергия, но и углеродные аноды. Поскольку материал анода должен противостоять электрической эрозии (растворению в электролите и в алюминии), сейчас в этом качестве используется углерод. Но под действием выделяющегося кислорода он довольно быстро выгорает с образованием угарного и углекислого газов: для получения одной тонны алюминия расходуется примерно полтонны углеродных анодов.

Существует два основных типа углеродных анодов. Непрерывные самообжигающиеся аноды Содерберга представляют собой брикеты из коксосмоляной пасты, которые загружаются в стальной кожух электрода сверху. По мере выгорания нижней части брикеты опускаются вниз и обжигаются до того, как достигают ванны с расплавом. В состав брикетов входят различные связующие смолы, которые вносят свою долю в продукты сгорания. Второй тип — заранее обожженные аноды — дает меньше выбросов в процессе электролиза. Они формируются из углерода с различными связующими и обжигаются в специальных печах. Готовый электрод крепится в анододержателе и опускается в расплав. По мере выгорания анод заменяют, а «огарки» перерабатывают, изготавливая из остатков новые аноды.

Горячий металл
Продукт электролиза — расплавленный алюминий, который выкачивается вакуумным ковшом и затем транспортируется в литейный цех. Для производства высокотехнологичных сплавов нужен как можно более чистый алюминий, так что чем ниже доля примесей, тем выше сорт алюминия. Обычно доля примесей не превышает 1%, основные составляющие — это железо и кремний, попадающие в металл из глинозема, деталей электролизеров и другого оборудования и инструментов. В литейном цехе расплавленный металл заливается в миксер, где происходит добавление легирующих примесей и приготовление нужных сплавов, разлив по формам и (при необходимости) термообработка (отжиг, старение).

Инертные аноды

Расход электродов порождает множество проблем. Помимо того, что замена электродов усложняет процесс и увеличивает стоимость алюминия, это еще приводит к серьезным выбросам углекислого и угарного газов. По словам Виктора Манна, инертный анод, который бы не расходовался в процессе электролиза, не выгорал, не растворялся в расплавленном криолите и не загрязнял бы полученный алюминий, — пожалуй, главная мечта разработчиков электролизного оборудования. Это могут быть керамические аноды на основе оксидов различных металлов (железа, никеля, меди и др.), полностью инертные по отношению к электролиту и алюминию, но сложно свариваемые (поэтому к ним достаточно сложно сделать токоподвод). Другой подход — специальные металлические сплавы (железо, медь и др.), они более технологичны, но могут реагировать с алюминием, внося в него долю примесей.

«Мы уже довольно близки к этому, сейчас такие аноды проходят испытания, и надеюсь, что в течение нескольких ближайших лет начнут внедряться в производство на заводах "РУСАЛ", — говорит Виктор Манн. — Инертные аноды не требуют замены уже имеющихся электролизеров с горизонтальными анодами. Но если говорить о будущем и конструкции, которая специально рассчитана на инертные аноды, то можно ожидать перехода к другой схеме — набору из множества чередующихся вертикальных анодов и катодов. Такая конфигурация позволит существенно увеличить производительность и эффективность процесса электролиза. Хотя, конечно, там потребуются новые решения. Скажем, в обычной схеме с горизонтальными анодами регулировка зазора между электродами происходит просто за счет опускания анода. Регулировать же зазор между вертикальными электродами конструктивно сложнее. Кроме того, усложняется и утилизация тепла. Но преимущества, конечно, того стоят. Авиационная, автомобильная, строительная и электротехническая промышленность требуют все больше алюминиевых сплавов, так что за этим металлом будущее».

Картина дня

наверх