Elementuak-Nucleosynthesis

Source: http://www.meta-synthesis.com/webbook/32_n-synth/nucleosynthesis.html

Orri hau da elementu kimiko, nola nukleo atomikoak dira forjatu etortzen dagokionez. Luze baten istorioa da, neurri handi batean, XX mendearen bigarren erdian, azken finean, eta beharrean romantically dio ondorioztatu da: Stardust Are.

Hasi

Gaurko pentsamendu unibertsoko de cauldron erupzioa Duela 13,7 milioi urte Big Bang, Wikipedia denbora-lerroan orria deskribatzen da.

Funtsezko epea Gaia baryionic - Big Bang Nucleosynthesis edo garaiko beraz izeneko eratzea (protoi, neutroi, atomo) BBN - hamazazpi minutu bakarrik iraun zuen, 3 etatik 20 minutu hasieratik bertatik.Dagokionez, farmaziak dagokienez, apur beste zenbait ehun mila urte gertatu zen bezala garai honetanfuntsezkoa ondoren.

17 minutuko aldia zehar:

• Quark zopa, fotoiak, elektroiak, positrons, neutrinos, protoiak eta neutroi bat ionised plasma hoztu. 
  
  
• Hasieran, tenperatura altua izan zen, beraz, protoi eta elektroi duten neutroi sartu konbinatu: 
  p + E  n 
  Equilibrium eraginez, bi protoi eta neutroi zenbaki handietan presente zirela. 
  
  
• Unibertsoa zabaldu eta ~ 10 10 Kelvin hoztu. Tenperatura horretan kimika nuklearra aldatu eta ez gehiago neutroi eratu ziren. Free neutroi 617 seconds bizitza erdia, eta behin beren zenbakiak, egonkorra protoi erlatiboa ari dira gelditu dira, hasi zen gainbehera. 
  
  
• Noiz unibertsoaren izan ~~ 10 9 Kelvin hoztu zeuden 164 neutroi 1000 protoi behin. Honetan beheko tenperaturan neutroi gai dira konbinatzeko / protoi erreakzionatu deuterium gune, 2 H. Bound egoera honetan neutroi desintegrazio egonkorra behar dira. 
  
  
• Kimika nuklearra dagokionez, deuterium gune, 2 H, oso erreaktiboak dira. Minutu batzuk deuterium gune, 2 H, hainbat erreakzio nuklear bat erreakzio bat isotopoen nahasketa emateko: 3 He, 4 He, 7 Li, 1funtsezko H eta 2 H. batera 
  
  1 H, 2 H, 3 He, 4 He eta 7 Li unibertsoaren hasieran astronomoek by daiteke neurtzen ratioak zailtasun handiz - eta zenbakiak lortutako constrain garai honetan baldintza masa, tenperatura eta dentsitatea. 
  
  Arestian aipatutako kimika nuklearra energia handiko fisika esperimentuak berretsi at CERN,Stanford Linear Accelerator eta antzeko establezimendu batzuk bigarren frakzioak baldintzak erreproduzitu ahal Big Bang ondoren, eskala txikian bada ere. Zientzia horrek parte da estandarra eredua fisika garaikidearen. 
  
  
• Unibertsoa zabaltzeko kanporantz eta hoztu. Nuklearra kimika utzi zion. 
  
  
• 300.000 urte igaro ondoren recombination prozesua gertatu da. Zabalduz unibertso optikoki opakuaplasma fotoiak, elektroiak free eta 1 H, 2 H, 3 izan zen, 4 He eta 7 Li gune. Baina tenperatura 3.000 buruz º jaitsi da, elektroiak nukleo atomiko neutro atomo Inprimaki konbinatzeko gai izan ziren, eta ondorioz unibertsoa optikoki argi bihurtu zen. Recombination lotutako energia termikoa honek jatorriabackground kosmikoaren erradiazio.

Stellar Nucleosynthesis

Honek istorioaren amaiera izango litzateke, azkar zabalduz unibertso eraiki zuen balazta, grabitatearen, operatu bai globalki eta lokalki izan ezik. Unibertso osoa grabitatearen inplikazioak dira oraindik eztabaida gaia, baina tokiko efektuak hobeto ulertzen dira. 100 milioi urte grabitatearen eragin ondoren - eta oraindik arrazoiak - Gaia puntuatua ilun zerua gora beroa eta argia bihurtzen diren erakunde sartu tolesteko.

Stars dira beroa eta trinkoa nahikoa, helioa, 4 He hidrogenoa, 1 H, erre da. Daude nuklearrak ibilbide sintetikoak hainbat eta hainbat nukleo, barne-produktu bezala sortzen dira:

13 N, 13 C, 14 N, 15 O, 15 N, 12 C, 16 O, 17 F eta 8

gune horiek bai erradioaktiboak edo azkar dira stellar labea kontsumitu arren.

S tars eboluzionatzen izan dezaten nuklearrak kimika desberdinak dituzten errekuntza thermonuclear maskorrak bezalako tipula-larruazala. Egitura zehatza izarraren masa araberakoa da.

Handi puntuatua, barrurantz mugitzen:

Barrualdea stellar handitu eta sintetikoak pasabideei more nuklearrak tenperatura ekoizten eskuragarri bihurtzen:

20 Ne, 23 Na, P 23 mg, 24 mg, 28 Si, 31, 31, 32, S, S & modu guztiak, 56 Fe

Supernovae

Elementu kimikoak dira, espazioa sartzen kanporatzen prozesuak hiru edo gehiago, bakoitzak parte hartuhiltzen star:

• Main sekuentzia gure Eguzkia bezalako izar erre eta bihurtu hotz zuri dwarves. Baina die aurretik, joan etapa gorri erraldoi bat non mantu kanpoaldeko geruza, oxigeno, nitrogeno eta karbono bezalako elementuak aberastu bitartez - askotan nanometer tamaina diamonds formularioa - quietly 'pizten off' interstellar ertain batean. 
  
  
• Stars zortzi aldiz, gure Eguzkia baino astunagoak super nova bat lehertu egin da. Hainbat nuklearraren prozesuetan, denbora azkartu eskala bakoitzak nucleosynthesis hasten shell eta Si Fe erredurak ordu thermochemistry dela. Nukleoa baldintzak bihurtu da, beraz, muturreko elektroi presioa gainditu da eta protoi behartutako elektroi erreakzionatu neutroi eman

p + E  N + neutrino

eta neutroi-izar bat da, segundo bat baino gutxiago jaio zen. Rebounding shock-uhin plus erradiazio ihes neutrinos presio kanpoaldeko geruzak izar gisa kanporantz eragiten Mota IISupernova lehertu egin zen.

Baldintza horiek free neutroi-fluxua masiboa eta hainbat gune xurgatzen neutroi horietako bat edo gehiago, beta desintegrazioa jasan, neutroi edo neutroi beste, beta desintegrazio bat xurgatzeko gai dira... gune mugitzen den prozesu baten gora (astunagoak) taula periodikoaren bidean eta iraganeko uranium.

• Hirugarren prozesua da mota Ia Supernova. Hau gertatzen da nanoa zuri bat sekuentzia nagusiko izar bitarrak estu elkarte celebrado en. Txiki trinkoa, zuria nanoa pulls laguna izarraren gainazaleko geruzak nahikoa masa eraikitzen arte runaway thermonuclear errausketa horrek explosively disassemblesnanoa zuriaren gainazalean gertatzen... 
  
  
• Supernova batean zehar, neutroi-harrapaketa prozesua eraikitzen gora elementu dagokionez Z = 100 Ferminium. Nukleoa 257 Fm hilabete batzuk erdi-bizitza du, baina, itxuraz, nucleosynthesis prozesua ez urrunago joan daiteke. [R-prozesuaren zurrustak, Associated Nucleosynthesis Effects batzukAstrophysical Journal 2003, 587: 327-340 ]. Punta Bros Marks esker... beren table formulazio aldizkako informazio hau erabiltzen du.

Kasu bakoitzean, hondakinezko maskorrak - nukleo atomiko isotopikoak zoo osatutako - interstellar ertain sartu kanporatzen dira. Milioika urtetan material hau clinker mildly erradioaktiboa elkarrekin biltzen grabitatearen hoztu... bertan parte hartzen izar eraketa belaunaldi hurrengo.

Arrazoiengatik oraindik ez dira guztiz ulertzen, hidrogeno-hodei kontratatzeko, helio eta metalak - astronomoek dagokionez elementu guztiak beste gero H eta He-metalak - eboluzionatzen erdiko izar baten inguruan planetak disko bat osatzeko.

Gure eguzki-sistemaren barne planetak ez dira masiboak nahikoa nahikoa grabitate hidrogenoa eta helioa gainean eduki dute, eta gas horien espazioa elementu horiek agortu Earth irten ihes, baina, unibertso osoan bezala aldean elementu astunak aberastu. Gure planeta da nahikoa hondar erradioaktibitate, batez ere 40 K, beraz, gai da mantu du berotzen, beraz, beroa eta arina aztarnak.

Hidrogenoa batzuk Lurrean geratzen kimikoki oxigenoarekin konbinatuz eta ura, gure planetako biologia ezinbestekoa substantzia bat harrapatuta. Noiz sortu Earth hidrogenoa askoz karbono metano, CH 4konbinatzen zen, ordea konparatiboki arraroen substantzia bat gaur egun.

Hard Datu

2003 datu batzuk adostu zen Bazen, jakinarazi hemen bezala:

• Unibertso 13,7 (+ / - 0,2) milioi urte zahar
• 500 milioi urte igaro ondoren, lehen izar eta galaxia agertu

Unibertsoaren osaera:

• % 73 energia iluna
• % 23 materia iluna
• 4% Gaia: izarrak planetak, interstellar hautsa
• 200 milioi Erabateko en galaxia
• 200 milioi galaxia bakoitzeko puntuatua 
  
  
• Gure galaxia tokiko bizitzan zehar han 100 milioi Supernova leherketak. Haien maiztasuna eta errentagarritasuna dira elementuen ugaritasuna ikusitako koherentea. 
  
  
• Lurraren burdina gehienak Mota Ia supernovae ekitaldiak eta gehienak Mota II supernovae leherketa oxigenoa ekoizten zen: Star Dust We Are

Grafikoa Timeline

Amazing Eskala Irudiak batzuk

Begiratzen dugu gaueko zerua argi puntu ikusiko dugu, baina horiek stellar erakunde talde heterogeneo bat datoz puntuatua guztiak zortzi aldiz eguzkiak baino gehiago masiboa baino gehiago bideratuta to lehertu egin dira, handiak dira guztiak joan bang!

Orri hau eztabaidatu nucleosynthesis erreakzio kimikoa tesauroaren aurki daiteke.

Irakurri gehiago Dave Trapp orrian, hemen.

Orrialde honen erreferentzia nagusia: Intro Carroll & Ostlie, Addison-Wesley (1996) baita Astrofisika ModernWikipedia.