

宇宙中比铁更高的元素可能是在大质量恒星演化末期通过中子俘获形成的,也可能是通过双中子星合并大量形成的。
我们的地富含从氢元素1到铀元素92的元素。铀是自然界中大量存在的最重元素。大于92的元素被称为超铀元素,地上仅存在微量元素。其余的都是合成的,超铀元素的半衰期通常很短。
如果你稍微了解一点天文学,你就会知道,恒星是元素加工厂,可以通过融合宇宙中的氢元素来制造各种元素。
例如,在恒星内部,氢聚变产生氦,释放大量能量。然后氦聚变产生碳和氧,碳聚变产生氖、钠、镁和铝。
然而,恒星内部铁元素的存在阻止了这种核聚变。例如,一旦硅熔合产生铁56,铁56就无法继续熔合。那么其他比铁含量更高的元素是如何产生的呢?
我们知道氢弹是氢同位素的聚变,是铀或钚的裂变。两个核反应都释放与原子核的“非键能”相关的能量。
结合能是指原子核中核子完全分离所需的能量,结合能并不重要,代表结合能与核子数量的比值,称为非键能。
非键能越大,原子核越稳定,铁56的非键能是所有原子中最大的,因此铁56是最稳定的原子,比铁更高的元素称为超重元素。我想大家说“老铁”是有原因的!
对以上原理有了一定程度的了解后,我们再来看看空间元素的形成原理,所有恒星在最初形成的时候,都会发生氢的核聚变反应。聚变,产物主要是氦4
低质量恒星,例如质量小于0.8个太阳质量的红矮星,只能与氦发生聚变。这是因为此类恒星的质量太小,其内部温度不足以点燃氦核聚变反应。
在太阳等恒星中,氢元素燃烧后,引力暂时压倒了核聚变释放的能量,随着恒星外层收缩,核心温度迅速上升并发生爆炸。氦元素;氦聚变速度非常快,释放出如此多的能量,以至于吹走了恒星外层大气的氦闪。太阳。
经过演化,太阳只能融合碳和氧元素,而在质量比太阳更大的恒星中,可以通过核聚变反应产生硅元素。
在大质量恒星中,铁具有最高的结合能,允许铁元素融合在一起直到聚变反应结束。
铁56原子由26个质子和30个中子组成。为了使铁成为更重的元素,我们必须不断地向铁原子添加质子。原子核用强力将质子和中子结合在一起,但强力是短程的。该力量仅在10^-15米范围内有效。
强力比库仑力强100倍,但库仑力是长程力,而且原子核带有正电荷,因此很难将质子插入铁核中。铁芯相互排斥。
由于库仑势垒太高,恒星内部无法通过质子俘获或粒子俘获形成超重元素,而且由于铁56俘获质子的平均时间已经远长于恒星的寿命,因此无法形成超重元素恒星内部,只能通过中子俘获获得。
由于中子不带电荷,因此比质子更靠近原子核,中子在原子核中被强烈俘获的过程称为中子俘获,中子俘获又分为慢中子俘获过程和快中子俘获过程。
大质量恒星演化后,恒星内部积聚了大量的铁元素,中子流变得非常密集,铁56捕获中子,变成铁57,然后变成铁57。原子核经历衰变,比铁高一号的第27号元素钴变成Co-57,Co-57继续捕获中子以产生更重的元素。
慢中子的温度较低,因此中子俘获过程需要很长的时间,如果产物的半衰期太短,则产物在下一个中子俘获之前就已经衰变了。因此,在慢中子俘获过程中,中子俘获过程中俘获小部分、超重元素和快中子,俘获过程短,可产生大量超重元素。
当大质量恒星爆炸成超新星时,温度可达100亿度以上,此时快中子的密度极高,因此铁元素在超新星爆炸中会经历快中子俘获过程,并在中子星合并事件,中子坍缩,不久后衰变成质子,并可能形成大量超重元素。
因此至少有三种方法可以形成比铁重的元素。
当一颗大质量恒星演化为红超巨星时,铁56通过缓慢的中子俘获过程产生少量超重元素。
在双中子星合并事件中大量产生。
当超新星爆炸时,通过快速中子俘获过程会产生大量中子。
我们的星上有各种各样的元素,一些超重元素,比如存在于肌肉和骨骼中的铜29,存在于头发和皮肤中的砷33和硒,都是人体不可缺少的微量元素。人类的身体。存在于心脏和骨骼肌中。
但这些元素最终来自至少45亿年前的一次特定超新星爆炸或两颗中子星的合并。我们身体的元素是超级爆炸落入太阳系的余烬和尘埃。我们都是“来自星星的你们”。
但类似的事件在宇宙中每天都会发生,平均每个世纪我们的银河系会经历一两次超新星爆炸。我们在夜间看到的明亮和黑暗的银河系实际上是无数次超新星爆炸后留下的物质,阻挡了银河系中心的光线。
在红外望远镜下,这些遗迹显示出明显的辐射,表明可能有另一个文明正在观察我们的太阳系。
伟大的!我的内容到这里就结束了。喜欢我们文章的读者,别忘了点击关注我们。——安珀史密斯!
文章关于太阳的能量来自氘核的聚变,和一些关于太阳的惊人能量来自大量氘核的聚变讲解完毕,希望对各位网友有帮助。
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