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恒星聚变到铁就戛然而止,更重的元素如何形成的?

在我们已知的小宇宙中,氢元素的含量是非常高的,而且它在元素周期表中也是排名第一,它是所有元素的起始,也是万物的根源。随着万物的运动,其他的元素由氢逐步的演变,直到形成重金属铁,但是比铁更重的元素又承载着另一段故事,今天我们就来聊聊铁之后的那些元素。
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在我们已知的小宇宙中,氢元素的含量是非常高的,而且它在元素周期表中也是排名第一,它是所有元素的起始,也是万物的根源。随着万物的运动,其他的元素由氢逐步的演变,直到形成重金属铁,但是比铁更重的元素又承载着另一段故事,今天我们就来聊聊铁之后的那些元素。

1869年,俄罗斯的门捷列夫发现了当年只有66种元素的元素周期表,当年他曾预言还有会更多的新元素被发现,它们也会根据自身的特性被逐步添加到这张表中来。

到目前为止,人类共发现了118种元素,其中92种是天然元素,剩下的26种属于人工合成,其中92号元素——铀,是世界上原子序数最大的元素,而大于它的元素都是极其不稳定的放射性元素。

目前,人类对于新元素的探索主要从两方面着手——人工合成和自然探索。人工合成主要是通过高能中子长期辐射以及重粒子加速器等手段来实现。自然探索主要集中在宇宙射线、陨石以及天然矿石。

2014年,日本科研人员使用rilac加速锌粒子并撞击一片铋箔,从而创造了113号元素“Unt”,不过这个元素的生命周期只有万分之三秒,于是就衰变成了其他元素。目前人类制造的最重的元素是118好元素,它是通过人工元素锎去撞击钙元素产生的,它的寿命仅为1毫秒。目前,92号元素铀之后的元素全部是人工合成的。

一般说来,基础元素全部是大自然的馈赠。超大质量的恒星内部温度非常高,满足氢核聚变所需的条件,核聚变不断的发生。理论上,只要恒星质量足够大,在其内部的反应就会一直进行下去,从氢三聚变成氢四,在到碳、氧、氖、镁、硅、钙,直到56号铁元素。

总而言之,元素周期表中处在铁元素之前的所有元素都是恒星内部聚变的结果。万事万物都是由物质构成的,也就是由这些元素构成的。

地球已知发现了118号元素,而年轻恒星内部聚变只到56号铁元素就戛然而止了,为什么核聚变只到铁元素呢?物质都是由微观粒子构成的,原子包含原子核和电子,电子又由中子和质子组成,层层如此。

自然产生的元素其内部结构极其的稳定,各种粒子由强大的能量呈稳定状态聚集在一起,这种能量成为结合能。在所有元素中,56号铁元素的结合能是最大的,因此它也是最稳定的元素。比铁更轻的元素会在外力作用下聚变成铁,而比铁更重的元素会发生裂变成为56号铁,因此铁元素是一种神奇的存在,处在正中心。

事实上,当大质量恒星到了晚年的时候,可以产生更重的元素,其能量的来源就是超新星爆发或者中子星相撞。巨大的能量会释放出高能中子,它们在太空中漫步时会被其他元素捕获,形成更重的元素,这个过程分为快中子和慢中子。

慢中子过程也被称为S过程,一般发生在超高温内核中,在这个过程中中子会被铁56捕捉形成铁57,然后再释放一个高能电子,形成钴57,以此类推形成更多重元素。

快中子过程一般发生在超新星爆发阶段,而它能形成更多的重金属元素,有超过一半以上重金属元素都是在这一过程中形成的。

恒星聚变到铁就戛然而止,更重的元素如何形成的?-奇点天文
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恒星聚变到铁就戛然而止,更重的元素如何形成的?

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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28 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 多情用发箍

    智慧不属于恶毒的心灵;没有良心的科学只是灵魂的毁灭。

  2. 拉克丝·库莱茵

    科学决不是也永远不会是一本写完了的书。每一项重大成就都会带来新的问题。任何一个发展随着时间的推移都会出现新的严重的困难。

  3. 红牛稳重

    学科学是一口气也松不得的;科学的成就就是毅力加耐性。

  4. GOLD~2WM

    科学地探求真理;要求我们的理智永远不要狂热地坚持某种假设。

  5. 含羞草忐忑

    教师必须具有健康的体魄;农人的身手;科学的头脑;艺术的兴味;改革社会的精神。

  6. 寒

    科学地探求真理;要求我们的理智永远不要狂热地坚持某种假设。

  7. miko

    科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。

  8. 杀生丸

    热爱实践而又不讲求科学的人;就好象一个水手进了一只没有舵或罗盘的船;他从来不肯定他往哪里走。

  9. 花生自信

    天才是不足恃的;聪明是不可靠的;要想顺手拣来的伟大科学发明是不可想象的。

  10. 溪流畅快

    我首先要求诸君信任科学;相信理性;信任自己;并相信自己。

  11. 阳光爱小熊猫

    要学会做科学中的粗活。要研究事实;对比事实;积聚事实。

  12. 墨者

    没有时间思索的科学家;那是一个毫无指望的科学家;他如果不能改变自己的日常生活制度;挤出足够的时间去思索;那他是最好放弃科学。

  13. 羽毛纯真

    科学要求一切人不是别有用心而心甘情愿地献出一切;以便领受冷静的知识的沉甸甸的十字勋章这个奖赏。

  14. 土豪笑薯片

    学科学是一口气也松不得的;科学的成就就是毅力加耐性。

  15. 阔达给蜜蜂

    一个人在科学探索的道路上走过弯路犯过错误并不是坏事;更不是什么耻辱;要在实践中勇于承认和改正错误。

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