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当恒星核聚变到元素周期表上铁元素就停止了,那么铁元素以上那些元素是如何诞生的?
恒星,元素,聚变当恒星核聚变到元素周期表上铁元素就停止了,那么铁元素以上那些元素是如何诞生的?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
超新星爆发
超新星爆发放射出的能量可能比太阳一生的能量都还要多,在如果高密度能量的冲击下,快中子的密度也极高,铁在这个过程中捕获了快中子,因此许多原子序数比铁还高的元素就出现了 。
此外,中子星的合并也产生了非常多的稀有元素,这是因为当中子溃散之后逐步衰变成了质子,重原子也产生了。
到这里,我们就知道宇宙中的元素都是如何产生的了。最原始的构成天体主要成分的氢气和氦气都是宇宙大爆炸时期所形成的,而从氦往后到铁以前的元素都能够从恒星的核聚变中得到。因为铁发生巨变对能量的要求极高,恒星达不到,所以当恒星膨胀成红巨星、甚至超新星爆发,甚至中子星合并的时候超大规模的能量产生,推动了宇宙间更重的元素的产生。
一切事物都是有源头的。也正是因为铁之后的元素生成条件越来越难得,所以数量往往也会越来越稀有,物以稀为贵,价格也会越来越高。
小结:
地球上的元素都是从哪里来的呢?如果恒星的核聚变只能进行到铁的话,那么之后的元素是如何形成的呢?宇宙大爆炸的时候形成了氢气和氦气,这是两种宇宙间最为丰富的气体,随着星云聚集,恒星的出现,恒星内部的高温高压开始自发形成了核聚变,氢原子开始聚变。恒星的质量越大,能聚变产生的元素也越多,但是最多也只能进行到铁。
铁之后的重元素只能依靠更为强大的能量来生存,比如超新星爆炸和中子星合并。也正是因为这些事件在宇宙中非常少见,越难生成的元素越稀有,往往也越昂贵。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
这就和化学反应有吸热反应和放热反应一样,核聚变有释放能量的,也有吸收能量的。
核聚变一直到铁元素是释放能量的,再往上聚变就需要吸收能量。只要有足够的能量,铁元素以上的核聚变完全没有问题,在天体最后的爆发过程中(如超新星爆发),就有吸收能量的核聚变发生。
释放能量的核聚变不能自发发生,因为这些反应都是先吸收能量,后释放能量,差值就是净能量。
这也和化学反应一样,氢气可以和氧气燃烧生成水,并放出大量热,但必须先提供能量点燃它。我们还能给水提供能量,让它重新变为氧气和氢气。
只能说释放能量的核聚变到铁停止,没有能量限制,就可以继续聚变。
回答于 2019-09-11 08:43:50
地球上铁以上的重元素很有可能是太阳上一次生命结束之前的超极爆炸所形成的。
回答于 2019-09-11 08:43:50
现在天文学界呼声最高的宇宙起源方式要数宇宙大爆炸了,在宇宙大爆炸之后我们的宇宙中并没有像我们元素周期表中那么多种元素,只存在大量的氢元素以及少量的氦元素。所以氢元素作为我们宇宙中最基础元素,科学家也试图着借助氢元素去寻找我们宇宙的边界。
恒星的聚变及铁以上元素的形成
在宇宙大爆炸之后,原始恒星们开始在星云中诞生,一颗恒星从形成开始就时时刻刻发生着核聚变,而聚变都是从我们宇宙最基本的元素氢元素开始。之后氢元素开始在高温高压的条件下聚变成氦元素。
氦元素继续聚变形成质量更重的新元素,聚变的反应就这样一直持续下去,形成比上一阶质量更重的元素。当然聚变反应生成比上一元素质量更重的情况不会一直持续下去,当一颗恒星的内核聚变生成铁元素时,这
颗恒星继续生成新的元素的反应就会停止(当然不是每颗恒星的内核都有可以形成铁元素的权利,只有大质量恒星可以做到这一点,且这些恒星的寿命会短于一般恒星)。铁元素的性质较稳定几乎不会再去参与聚变反应。这时没有了聚变反应所向外辐射的能量来源,恒星引力会占据主导地位,恒星的稳定性会急剧下降,因此发生超新星爆发。而就是每一颗铁核心的恒星在它生命完结的这一刻,在它爆发的一瞬间制造出了铁以上的其他元素,并且将它们抛散到宇宙各处。
就这样在元素周期表上铁以上的元素产生了(人造元素除外)。恒星作为宇宙大爆炸后早期出现的天体,它不仅为这个宇宙制造出了多种多样的元素,更为智慧生命提供着能源(比如太阳与人类),同时它们在生命的最后一刻还会演化为矮星、中子星又或者是黑洞这样在宇宙中起着重要作用天体。
中子星碰撞合并形成新元素
据科学家探索发现中子星双星系统在碰撞合并时产生的高温高压要比恒星发生超新星爆发高的多,所以中子碰撞合并也会形成铁以上的元素。而一部分质量较重的元素大部分就是由中子星碰撞合并产生的,小部分由恒星发生超新星爆发产生。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
中子星爆炸崩出来的
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