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恒星核聚变反应到铁元素就中止了,那铁之后的元素是怎样构成的?

依照现在的干流科学理论,世界起源于138亿年前的一次大爆破。世界大爆破之后,世界在很短时间内,从无到有生成了根本粒子。这儿不完满是“无”,而是“电磁波”,高能的电磁波也会像正反粒子那样发生湮灭,从而生成粒子,只不过这儿的条件极端严苛,环境温度都需求到达几十亿度,乃至上百亿度。

在世界大爆破之后38万年,世界中的原子结构得以构成。此刻,世界中首要的根本原子是氢原子和氦原子,氢元素和氦元素是元素周期表上最靠前的两个元素。

至于元素周期表上其他的元素到底是咋来呢?

从氢元素一直到铁元素,实际上都是从恒星的核聚变反响中来的,那么问题来了,比铁元素原子序数更大的元素是咋来的呢?

恒星:元素炼丹炉

要了解这个问题,咱们首要仍是要从“恒星怎么制作元素”下手。恒星被认为是世界的顶塔,世界中的光首要是由恒星发出来的。恒星会发光的原因是恒星的内核会发生核聚变反响,而恒星聚变反响的一起便是在制作原子序数更大的元素,那详细是咋回事呢?

恒星的个头实际上都非常大,质量也很大,就拿太阳系的状况来说,太阳就占有整个太阳系总质量的99.86%,是地球质量的33万倍。地球等类地行星在太阳系中都很藐小,简直能够忽略不计的存在。而依照现在理论预言的状况来看,成为一颗恒星的门槛至少是太阳质量的8%以上。

恒星由于本身质量巨大,物质总量很大,所以它们的引力也非常大,这就会揉捏本身内部的物质,使得温度急剧上升,到达上千万度,这个温度一般来说是达不到引发核聚变反响的。只不过在微观世界中,存在着隧穿效应,意思是说,即便是需求许多的能量才干发生的反响,但反响条件不行,在微观世界中也有很小的概率会发生。

由于恒星都很大,粒子数足够多,所以再小的概率,在这个基数面前都能够发生,这才使得恒星能够发生核聚变反响。不过,这个进程由所以依托量子隧穿效应,所以会很缓慢。恒星内核的核反响首要是4个氢原子核反响生成1个氦原子核,这就完成了炼出原子序数更大原子的方针。

当太阳内核中的氢原子核都耗费完后,只需质量足够大,就能够持续触发下一个阶段的反响,这个反响是氦原子核核聚变反响生成碳原子核和氧原子核。

相同的,只需是质量足够大,就能够持续触发,一直到铁原子核。此刻的恒星就像洋葱相同,各层都在进行着不同的反响,那为什么铁原子核会是一个里程碑呢?

超新星爆破

这是由于铁原子核是最安稳的原子核,也被叫做比结合能或许均匀结合能最大,意思是说你要掰开一个铁原子核所需求的能量是最大的。

要使得铁原子核发生核聚变反响就需求输入特别巨大的能量,一起这个核聚变反响发生的能量很少,说白了便是亏本的生意。

尽管需求的能量很大,但只需恒星的质量足够大,仍是能够促发这个反响的。所以,恒星就会发生超新星爆破。

在超新星爆破进程中,就会组成许多比铁元素原子序数更大的原子核。

中子星兼并

不过,科学家发现,铁元素之后的元素并不彻底都是超新星爆破得来的,比方:金元素和银元素就只有很少的一部分是依托超新星爆破。那它们又是经过什么方法得来的呢?

恒星超新星爆破之后,会留下一个内核,这个内核的质量咱们大于1.44倍太阳质量,小于3倍太阳质量就会构成一个中子星。咱们质量大于3倍太阳质量,就会构成黑洞。

中子星和黑洞都是世界中极端细密的天体,脾气都很浮躁,一般的天体遭受到它们就会被它们吃掉。科学家就发现,咱们两个中子星遭受,而且发生兼并。在这个进程中,也会发生许多原子序数很大的元素,比方:金元素和银元素首要便是依托中子星兼并。

总结

依照现在的科学理论,氢元素和一部分的氦元素与世界同龄,而铁元素之前的元素大多都是依托恒星核聚变反响。原子序数比铁元素大的元素首要依托超新星爆破和中子星兼并。

这儿要弥补一句,现在咱们只在自然界中发现了前98号元素,而从99号元素开端,实际上都是科学家在试验室里组成的。

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