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恒星核聚变到了铁打止了，那么宇宙中的重金属元素是怎么产生的？
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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：
镍-62具有任何核素的每个核子的最高平均核结合能，为8.7946 MeV/核子。它的结合能大于
铁-56和铁-58，这两种更丰富的元素经常被错误地引用为具有最高结合能的核素。虽然这个研究结论似乎应该预测镍-62应该是宇宙中最丰富的重元素，但恒星内部镍相对较高的光致分解率导致铁成为了最丰富的元素。
上图：濒临爆炸的恒星实际上像洋葱一样，一层层地进行核聚变合成，不同层的聚合物质不同。
超新星核合成
会把碳和氧聚合为从镁（原子序数12）到镍（原子序数28）之间的各种元素，只有在II型超新星事件的最后几秒内，超新星核合成才产生比铁和镍更重的元素。这些较重元素的合成在超新星爆炸过程中需要吸收能量才能生成，而且其中的一些是在爆炸的数秒钟内吸收多个中子（r-过程）而产生的。在超新星事件中形成的元素包括已知的最重元素，例如长寿命元素铀和钍。
超新星中爆炸性核合成的最有说服力的证据发生在1987年，当时从超新星1987A中发现的那些伽马射线中鉴定出了钴-56和钴-57核的γ射线，其放射性半衰期将其年龄限制在一年左右，证明它们来自于其放射性的母同位素。这种核天文观测结果在1969年就被预测出来，作为确认元素爆炸核合成的一种方法，这种预测在美国宇航局康普顿伽玛射线天文台的建设规划过程中发挥了重要作用。
爆炸性核合成的其他证据见于星尘颗粒，当它们膨胀和冷却时会在超新星内部凝结。星尘粒子是宇宙尘埃的组成部分。尤其是放射性钛-44在超新星星尘颗粒中非常丰富，会在超新星膨胀过程中凝结。这证实了1975年对超新星星尘是前太阳系星尘颗粒的组分的预测，这些颗粒中的其他同位素的异常比率揭示了超新星爆炸性核合成的许多具体方面。
上图：超新星的核合成过程
恒星爆炸之前已经像洋葱一样分层了
恒星内核是铁质的，但铁不能进行核聚变，因此压力骤降，上层物质涌入
在1秒之中，内核塌陷为中子星，外层物质反弹形成冲击波
巨量中微子从新生成的中子星喷出，推动物质冲击波向外喷发
冲击波自内向外纵扫全星，将其炸开
新星事件核合成
通过“r-过程”（“r”代表“快速”），中子星合并和碰撞（新星事件）也是许多重元素产生的原因。中子星是超新星极致密的核心残余物，顾名思义，它们主要由紧密堆积的中子组成。当两颗这样高密度的中子星碰撞时，大量富含中子的物质可能会在极高温度情况下喷出，并且当喷射物开始冷却时也可能会形成重元素。例如：2017年，GW170817的合并导致在较长时间内检测到金、铂和其他重元素的大量特征光谱。
中子星碰撞被认为是r-过程元素的主要来源，因为中子星富含中子，于是顺理成章被怀疑，但确切的证据很难获得。 2017年，LIGO（美国引力波探测）、VIRGO（欧洲引力波探测）、费米伽马射线太空望远镜和INTEGRAL（伽马射线空间望远镜）以及世界各地许多天文台共同探测到的中子星碰撞的引力波和电磁特征事件GW170817以及随后的相关证据，成为了证实中子星碰撞的强有力的证据。当被喷射的物质开始冷却时，检测到了许多重元素（如金）的信号。
所谓的r-过程,即快速中子俘获过程，在核天体物理学中，是一组负责创造（核合成）大约一半比铁重的原子核的核反应过程。此过程通常贡献重元素中子数最高的两个稳定同位素的丰度。核子之间的力，使得比铁重的化学元素能够具有六到十个具有相同核电荷Z但中子数N不同的稳定同位素形式，这些同位素的丰度共同组成了该化学元素的天然丰度，每个同位素的差别在于它含有的中子数量。r-过程通常合成所有这些重元素最重的四种同位素，并完全共享其最重两种同位素的丰度，此两种同位素被称为\"唯r同位素\"。
上图：此周期表展示了每个元素的宇宙起源。
蓝色-宇宙大爆炸合成
绿色-死亡的低质量恒星
黄色-爆炸的大型恒星
粉色-宇宙射线裂变
紫色-中子星合并
浅灰色-白矮星爆炸
深灰色-人工合成（无稳定同位素）
从碳到硫的元素可以通过α过程在小恒星中产生。 铁以上的元素是在大型恒星中经慢中子俘获（S-过程）过程制造的，然后在气体喷射中被排出到空间。比铁重的元素，也可以通过r-过程，当密集爆发的中子被元素快速捕获之后，在中子星合并或超新星中生成。
上图：太阳系中化学元素的丰度。 氢和氦是大爆炸最普通的标准残余物。接下来的三个元素（Li，Be，B）很少见，因为它们在大爆炸和恒星中很少合成。恒星产生的其余元素的两个总体趋势是：
（1）元素丰度的交替，根据它们的原子数是偶数还是奇数，以及
（2）随着元素变重，总体上丰度递减。 在这个趋势中，铁和镍处有两个峰值。
回答于 2019-09-11 08:43:50
坚持，只要你坚持了就会产生重金属！
回答于 2019-09-11 08:43:50
既然铁元素以上是超新星爆发等生成的，那应当是依次生成，是不是有确定的元素比例数啊比如，在一定的聚集范围内，银是铁的5%，金是铁的0.3%等等，从地球上的含量看有无此规律？
回答于 2019-09-11 08:43:50
恒星核聚变这一说法，本认为可能不够科学，因为核聚变要经过很多复杂反应过程的，人类发明了核聚变是经过物理性质的演变，一步一步才能达到核聚变的目的，那么在宇宙空间自然环境中，还具备纯天然的核燃料吗？再说核燃料也有快速耗尽的时候吗？那么科学家还能犯这样的错误吗？想不通，您对这种恒星的核聚变怎么解析？
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