恆星內部的核聚變到鐵元素停止,那麼宇宙中的重元素怎麼來的?

2020-12-06 艾伯史密斯

比鐵重的原子,可以經歷超新星等其他方式生成。原子平均核子質量中,鐵的平均核子質量是最低的。

意味著鐵-56是最穩定的原子:

(1)比鐵小的原子可以發生聚變,同時放出巨大的能量;

(2)比鐵大的原子,可以發生裂變,也會放出巨大的能量;

(3)但是鐵原子發生融合生成更重的原子時,就會吸收大量的能量;

恆星形成與演化理論指出,鐵原子的聚合反應需要60億度以上的高溫,而恆星內部最高也只有幾億度,所以恆星內部的溫度,不足以讓鐵原子發生聚合反應,恆星內部的核聚變到鐵為止。

但是,大質量恆星在演化末期,有可能發生超新星爆炸,超新星爆炸的瞬間,在內部形成數十億度的高溫,就能達到鐵原子聚變的條件,從而生成更重的元素。

有個說法:我們每個人身體中儲存的重元素,都來源於地球形成前的某次超新星爆炸。

另外,除了超新星爆炸外,中子星合併等等劇烈的天文事件,也有可能達到鐵原子聚變的條件。

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  • 恆星核聚變到鐵就停止了,比鐵更重的元素是如何形成的?
    而元素的形成和宇宙的演化以及恆星的演化等是分不開的,其中在我們已知的宇宙中,氫元素的含量是非常高的,在元素周期表中也是排在第一位的。所以這次我們要來討論一下元素周期表上元素來源,尤其是鐵之後的重元素。,一層一層的進行著不同的核聚變反應,只要恆星的質量足夠的大,在其內部的反應就可以一直進行下去,從氕到氘,再從氘和氕聚變成氦三,再從氦三聚變成氦四,再到碳、氧、氖、鎂、矽、硫、鈣,直到鐵元素……
  • 深度解讀:恆星核聚變到鐵元素就停止了,重元素是如何產生的?
    只不過鎳-62最終也會衰變成鐵元素,所以我們會習慣性地認為鐵元素的比結合能最高!這就類似GDP與平均GDP的關係,GDP再大,如果平均GDP很小也沒有多大實際意義!而鐵的比結合能是最高的,所有鐵元素最穩定。為何恆星核聚變到鐵元素就停止了呢?
  • 核聚變到鐵就停止了嗎?那宇宙裡比鐵要重的元素是怎麼形成的?
    核聚變到鐵並未停止,只是能核聚變到鐵的恆星,離死就不遠了,隨著臨死前的一場爆炸,是可以聚變出所有自然元素的,這場爆炸稱為「超新星爆發」。自然界元素的由來首先大家要知道整個宇宙中幾乎99%的元素都是氫和氦。這兩種最簡單的元素充斥了整個宇宙空間。
  • 恆星核聚變到鐵元素就停止了,那鐵之後的重元素是如何形成的?
    此時,宇宙中主要的基本原子是氫原子和氦原子,氫元素和氦元素是元素周期表上最靠前的兩個元素。從氫元素一直到鐵元素,實際上都是從恆星的核聚變反應中來的,那麼問題來了,比鐵元素原子序數更大的元素是咋來的呢?恆星:元素煉丹爐要了解這個問題,我們首先還是要從「恆星如何製造元素」入手。
  • 恆星核聚變到鐵就停止了,那比鐵重的元素都是怎麼來的?
    恆星的核聚變 按照如今的主流理論,宇宙起源於一次大爆炸。大爆炸之後,早期的宇宙逐漸形成各類粒子,最終在38萬年後,溫度降低到3000度左右,原子結構得以形成。這也奠定了宇宙的已知物質的基本成分,主要是氫原子和氦原子,兩者佔到了99%以上,而氫原子達到了70%以上。
  • 恆星聚變到鐵就超新星爆炸了,那麼比鐵重的元素是怎麼誕生的?
    對於元素的由來十萬個為什麼中的源頭,因為世界萬物都源自與物質,而物質組成則是各種元素,本文來粗淺的探討下元素的由來,從頭到尾解決一下各位的疑問!本文將從區別元素的標準以及各個階段都能誕生的元素和誕生的過程等三個角度來探討。
  • 鐵元素為什麼無法繼續聚變?那麼比鐵重的元素又是怎麼來的?
    仰望天空,宇宙中充滿了大大小小的物質結構,布滿了無數的恆星、星系、星系團;環顧四周,在我們身邊可以看到各種各樣的物質形式,有空氣、有水、有高樓大廈、有汽車、有各種生物等等,看到這樣一個紛繁的世界,我們難免不去想這些物質是怎麼來的?追其根本,物質的起源其實就是宇宙的起源,因為我們地球也只不過是宇宙中的一顆普普通通的由物質構成的星球。
  • 核聚變到鐵就停止了,那宇宙裡比鐵要重的元素都是怎麼來的?
    元素周期表上面的元素,看上去好像都是一個微觀問題。實際上,它們的形成和宇宙的演化,恆星的演化等是分不開的。元素其實有多種來源,接下來,我們就來簡單聊一聊元素周期表上的元素是咋來的,尤其是鐵元素之後的元素是咋來的。
  • 恆星聚變只能到鐵元素,那麼黃金這些貴金屬元素來自哪裡?
    關於元素的來歷,教科書上告訴我們宇宙大爆炸產生了氫、氦和微量鋰元素,恆星核聚變將誕生從氦到鐵之間的大部分元素,鐵以後的元素是怎麼來的?一般只會交代一句是從超新星爆發中誕生的,但問題是它們怎麼就從超新星中誕生了呢?
  • 為什麼宇宙中恆星的核聚變進行到鐵元素時就都停止了?
    既然輕原子核蘊含著較高的內能,以致於融合成較重原子還可以釋放能量,而較重的原子核也具有較高的內能,以致於分裂成較輕原子也釋放能量,也就是說分布在元素周期表的兩側的原子核內能都比較大,中間的原子核內能較小,原子核的內能就像一個U性曲線,那麼就必定存在著一個最低點,在這個點上該原子核的內能最低,以致於該原子無論是聚合反應還是裂變反應,都是要消耗能量的,因此所有的核反應抵達這個原子時就無法繼續進行下去了
  • 恆星核聚變產生鐵和更重的元素,太陽系絕大部分的氫從哪裡來?
    宇宙中豐度最高的元素就是氫元素,排在氫元素之後的就是氦元素。在太陽系也是如此,如果按照質量計算太陽系的氫含量大約佔了百分之70%,當然了太陽的質量是太陽系質量的99.8%,其他八大行星加上小行星、長周期彗星、柯伊伯帶內的天體、一些天體碎片等只佔了很小的一部分。
  • 恆星核聚變的終點是鐵元素,但是我們太陽的聚變過程到達不了鐵!
    鐵原子擁有最穩定的原子核,是核聚變與核裂變的「終點」,大質量恆星內部的核聚變到鐵就停止了,最後在恆星中心形成一個不穩定的鐵核,但是中小質量恆星由於溫度太低,聚變過程根本到達不了鐵元素。我們宇宙元素豐度最高的是氫元素和氦元素,分別是73.9%和24.0%,兩者一共佔了宇宙所有元素的97.9%,在萬有引力的作用下,宇宙中大量的氫元素和氦元素聚集,最後塌縮為一顆恆星。
  • 核聚變到鐵就停止了,元素周期表中鐵之後的元素都是咋來的?
    在上世紀,物理學家在研究天文學理論時,遇到了很多瓶頸,比如:宇宙的大爆炸,恆星的演化等等。後來,有一批傑出的原子物理學家加入到相關的研究當中,這些問題才逐漸得以解決。換句換說,宇宙作為大尺度的物理學現象,其實和微觀世界的小尺度現象是統一到一起的。元素周期表中的元素就是和宇宙的演化是緊密地結合在一起的。
  • 為什麼恆星聚變不能產生原子量比鐵更大的元素?
    構成我們自身以及地球的大部分元素是這不足2%的少數部分。宇宙起源於大爆炸,在大爆炸的前3分鐘,構成現在物質元素的基本粒子,如夸克、電子等大量聚合,就像水蒸氣遇冷凝聚成水滴一樣。夸克凝聚成原子核中的中子和質子,質子和中子再冷卻凝聚成氦原子核,從而形成了目前佔可見宇宙絕大部分的物質——氫和氦。而其他重元素是在天體形成過程中由核反應生成的。
  • 核聚變能夠產生鐵元素,為什麼恆星最終結局卻不是變成鐵球?
    引言:上個世紀的核物理學家通過長期的研究和實驗發現核聚變反應是一種產生多於核裂變反應五倍的產能方式,因為它伴隨著基礎元素不斷擴張。核聚變最初從氫元素開始,逐漸向越來越重的方向演化,最終能產生鐵元素。那麼問題來了,為什麼恆星沒有變成鐵球呢?
  • 你從哪裡來,宇宙重元素
    「氫氦鋰鈹硼,碳氮氧氟氖,鈉鎂鋁矽磷……」對於大多數人而言,化學「元素周期表」肯定不陌生。然而,宇宙中除了氫和氦之外,其他重元素是如何形成的卻還是一個未解之謎。  目前科學界普遍認為,一些重元素由氫與氦通過恆星內部核聚變反應產生。而恆星爆發成為超新星之後,又形成了另外一些重元素。
  • 鐵元素是坍縮恆星中產生的最後一種元素,為什麼?
    因此,核聚變只能通過將較輕的原子熔合成鐵-56或更低質量的原子來釋放能量。超過這一點,核聚變不能釋放能量,因此無法維持自身。隨著恆星年齡的增長,這些元素會融合成更重的元素等等,直到它們產生鐵和鎳(如果恆星足夠大的話)。當輕元素熔合成更重的元素時,恆星會經歷一系列可預測的聚變反應,這些元素在恆星核心聚集,直到達到足以融合成更重元素的密度,以此類推,直至鐵或恆星質量所能支持的任何輕元素。這是所有這些元素產生的主要方法,也是宇宙中最常見的元素包括氦、氧、氮和碳的原因,這些元素都是恆星聚變的早期副產品。
  • 核聚變的最終產物是鐵元素,為什麼恆星的結局卻不是一顆鐵球?
    引言:如果要問宇宙中含量最多元素是什麼,那麼我會告訴你答案一定是氫元素。氫作為元素周期表中第一位的元素,在宇宙中的含量比其他所有的元素都要多得多。在宇宙誕生之後,所有的元素物質都在電磁力以及引力作用下最終形成了現在的宇宙。
  • 恆星核聚變到元素周期表上鐵元素就停止,鐵元素以上那些元素是如何...
    宇宙大爆炸製造出了大量的氫和氦氣體雲,在宇宙足夠冷卻之後,它們會在引力的作用下坍縮形成恆星在重力不斷擠壓下,核心區域的溫度變得很高,氫原子核獲得了足夠高的動能,它們之間能夠克服電磁力的排斥作用,發生碰撞,結合成氦原子核。氫核聚變是所有恆星的第一階段,我們的太陽目前正處於這樣的階段。
  • 構成地球的物質從何而來,為什麼說鐵元素是核聚變的終結者?
    那麼,我們追根溯源,這些物質都是怎麼來的呢?宇宙大爆炸-所有物質的起源其實在人類剛開始探測宇宙的奧秘時,並沒有意識到我們的宇宙到底從何而來,直到科學家們相繼觀測到宇宙微波背景輻射時,應用現有理論體系根本無法進行合理解釋。