這個(gè)問題很有意義,初中化學(xué)課接觸化學(xué)元素周期表時(shí),化學(xué)老師會(huì)告訴我們,元素的分類標(biāo)準(zhǔn)有很多種,其一就是人工核素和非人工核素,人工核素就是人工通過核反應(yīng)等方法制造的元素,那么非人工核素是怎么來的呢?當(dāng)時(shí)很少能有同學(xué)問出這個(gè)問題。
如下圖所示,宇宙中的輕核如氫和氦主要來自于大爆炸初期合成,白矮星爆發(fā)會(huì)聚變形成一些比鐵小的元素,比鐵重的元素則主要來源于超新星爆發(fā)和中子星合并。
劃重點(diǎn),不是比鐵重的原子核無法發(fā)生聚變反應(yīng),而是聚變過程吸收的能量比放出的能量高,使得聚變反應(yīng)無法自持,但只要外界提供的能量高,通過聚變制造出重元素是可以完全有可能的。
超新星爆發(fā)
質(zhì)量是太陽質(zhì)量8倍以上的天體被稱為超新星,這類天體隨著聚變反應(yīng)的進(jìn)行,內(nèi)部的氫、氦等材料逐漸消耗,在壽期末會(huì)由于引力的作用而發(fā)生坍塌,瞬間向中心擠壓,然后發(fā)生劇烈爆炸,這種現(xiàn)象就稱為超新星爆發(fā)。這個(gè)過程會(huì)釋放出巨大的能量,并釋放出大量的快中子,原子核在高能以及中子的作用下參與核反應(yīng)形成比鐵更重的原子。
中子星合并
原子彈爆炸的威力人類已經(jīng)感受到了,比原子彈更厲害的是氫彈,比氫彈威力強(qiáng)許多個(gè)次方的就是中子星的碰撞合并,這個(gè)過程放出的能量,會(huì)令幾百光年內(nèi)的天體遭殃,這個(gè)過程也會(huì)形成一些重核粒子。2017年NGC4993星系中兩個(gè)中子星合并,就被探測到形成了大量的超重元素,如包括金銀等。
最后,再次強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),不是比鐵重的原子核無法發(fā)生聚變反應(yīng),而是聚變過程吸收的能量比放出的能量高,無法自發(fā)持續(xù)的聚變,只要外界能量高,通過聚變制造出重元素是可以完全有可能的。只不過由于過程無法自持,是很短暫的,制造出的元素總量也是很少的,重元素只占了宇宙間元素總量的0.0000001%,其他的全是氫、氦。
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