Як утворюються елементи в зірках?

Posted on
Автор: John Stephens
Дата Створення: 2 Січень 2021
Дата Оновлення: 19 Травень 2024
Anonim
Как звезды синтезируют элементы тяжелее железа? Химические элементы звезд.
Відеоролик: Как звезды синтезируют элементы тяжелее железа? Химические элементы звезд.

Зміст

Типова зірка починається як тонка хмара водню, яка під силою тяжіння збирається у величезну щільну сферу. Коли нова зірка досягає певних розмірів, процес, який називається ядерним синтезом, запалюється, генеруючи зорі величезну енергію. Процес синтезу змушує атоми водню разом, перетворюючи їх у важчі елементи, такі як гелій, вуглець та кисень. Коли зірка вмирає через мільйони чи мільярди років, вона може випустити більш важкі елементи, такі як золото.

TL; DR (Занадто довго; Не читав)

Ядерний синтез, процес, що забезпечує силу кожної зірки, створює багато елементів, що складають наш Всесвіт.

Ядерний синтез: великий стиск

Ядерний синтез - це процес, під час якого атомні ядра змушені разом під величезним теплом і тиском створювати важчі ядра. Оскільки всі ці ядра несуть позитивний електричний заряд і, як заряди відштовхують один одного, злиття може відбутися лише за наявності цих величезних сил. Наприклад, температура в сонячному ядрі становить близько 15 мільйонів градусів Цельсія (27 мільйонів градусів за Фаренгейтом) і має тиск у 250 мільярдів разів більше, ніж атмосфера Землі. Цей процес вивільняє величезну кількість енергії - в десять разів більше енергії ядерного поділу і в десять мільйонів разів більше, ніж хімічну реакцію.

Еволюція зірки

У якийсь момент зірка використала весь водень у своєму ядрі, і все це було перетворено на гелій. На цьому етапі зовнішні шари зірки розширяться, утворюючи те, що відоме як червоний гігант.Тепер синтез водню зосереджений на шарі оболонки навколо серцевини, а згодом відбудеться злиття гелію, коли зірка знову починає скорочуватися і стає гарячішою. Вуглець - результат ядерного синтезу серед трьох атомів гелію. Коли четвертий атом гелію приєднується до суміші, реакція виробляє кисень.

Виробництво елементів

Тільки більші зірки можуть створювати важчі елементи. Це тому, що ці зірки можуть підняти свою температуру вище, ніж менші зірки, як це може наше Сонце. Після використання водню в цих зірках вони проходять через ряд ядерного спалювання залежно від типів елементів, що утворюються, наприклад, неонове спалювання, спалювання вуглецю, спалювання кисню або спалення кремнію. При спалюванні вуглецю елемент проходить шляхом ядерного синтезу з отриманням неону, натрію, кисню та магнію.

Коли неон горить, він плавиться і виробляє магній і кисень. Кисень, у свою чергу, дає кремній та інші елементи, що знаходяться між сіркою та магнієм у періодичній таблиці. Ці елементи, у свою чергу, виробляють ті, які знаходяться поблизу заліза в періодичній таблиці - кобальт, марганець та рутеній. Потім залізо та інші більш легкі елементи утворюються шляхом реакцій безперервного плавлення вищезгаданими елементами. Також відбувається радіоактивне розпад нестабільних ізотопів. Як тільки утворюється залізо, ядерний синтез в ядрі зірки припиняється.

Виходимо з вибухом

Зірки в кілька разів більше, ніж наше Сонце, вибухають, коли в кінці свого життя їм не вистачає енергії. Енергії, що вивільняються в цей швидкоплинний момент, карликові, ніж у зірок все життя. Ці вибухи мають енергію для створення елементів, важчих заліза, включаючи уран, свинець та платину.