يبدأ النجم النموذجي كسحابة رقيقة من غاز الهيدروجين ، والتي ، تحت تأثير الجاذبية ، تتجمع في كرة ضخمة كثيفة. عندما يصل النجم الجديد إلى حجم معين ، تشتعل عملية تسمى الاندماج النووي ، وتولد طاقة النجم الهائلة. تدفع عملية الاندماج ذرات الهيدروجين معًا ، وتحولها إلى عناصر أثقل مثل الهيليوم والكربون والأكسجين. عندما يموت النجم بعد ملايين أو مليارات السنين ، فإنه قد يطلق عناصر أثقل مثل الذهب.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
الاندماج النووي ، العملية التي تمد كل نجم بالطاقة ، تخلق العديد من العناصر التي يتكون منها كوننا.
الاندماج النووي: الضغط الكبير
الاندماج النووي هو العملية التي يتم خلالها إجبار النوى الذرية معًا تحت حرارة وضغط هائلين لتكوين نوى أثقل. لأن كل هذه النوى تحمل شحنة كهربائية موجبة ، ومثل الشحنات تتنافر مع بعضها البعض ، يمكن أن يحدث الاندماج فقط عندما تكون هذه القوى الهائلة موجودة. تبلغ درجة الحرارة في قلب الشمس ، على سبيل المثال ، حوالي 15 مليون درجة مئوية (27 مليون درجة فهرنهايت) ، ولها ضغط يزيد بمقدار 250 مليار مرة عن ضغط الغلاف الجوي للأرض. تطلق هذه العملية كميات هائلة من الطاقة - عشرة أضعاف تلك الناتجة عن الانشطار النووي ، وعشرة ملايين مرة أكثر من التفاعلات الكيميائية.
تطور النجم
في مرحلة ما ، سيكون النجم قد استهلك كل الهيدروجين الموجود في قلبه ، وقد تحول كل ذلك إلى الهيليوم. في هذه المرحلة ، ستتوسع الطبقات الخارجية للنجم لتشكل ما يُعرف بالعملاق الأحمر. يتركز اندماج الهيدروجين الآن على طبقة الغلاف حول النواة ، وبعد ذلك سيحدث اندماج الهيليوم عندما يبدأ النجم في الانكماش مرة أخرى ويصبح أكثر سخونة. الكربون هو نتيجة الاندماج النووي بين ثلاث ذرات هيليوم. عندما تنضم ذرة هيليوم رابعة إلى المزيج ، ينتج التفاعل الأكسجين.
إنتاج العنصر
فقط النجوم الأكبر يمكن أن تنتج عناصر أثقل. هذا لأن هذه النجوم يمكنها رفع درجات حرارة أعلى من النجوم الأصغر مثل شمسنا. بعد استخدام الهيدروجين في هذه النجوم ، فإنها تمر بسلسلة من الاحتراق النووي اعتمادًا على أنواع العناصر المنتجة ، على سبيل المثال ، احتراق النيون أو احتراق الكربون أو احتراق الأكسجين أو السيليكون احتراق. في عملية احتراق الكربون ، يمر العنصر بالاندماج النووي لإنتاج النيون والصوديوم والأكسجين والمغنيسيوم.
عندما يحترق النيون ، يندمج وينتج المغنيسيوم والأكسجين. ينتج الأكسجين بدوره السيليكون والعناصر الأخرى الموجودة بين الكبريت والمغنيسيوم في الجدول الدوري. هذه العناصر ، بدورها ، تنتج العناصر القريبة من الحديد في الجدول الدوري - الكوبالت والمنغنيز والروثينيوم. ثم يتم إنتاج الحديد والعناصر الأخف الأخرى من خلال تفاعلات الاندماج المستمر بواسطة العناصر المذكورة أعلاه. كما يحدث الاضمحلال الإشعاعي للنظائر غير المستقرة. بمجرد تكوين الحديد ، يتوقف الاندماج النووي في قلب النجم.
الخروج مع اثارة ضجة
تنفجر النجوم التي تكون أكبر بضع مرات من شمسنا عندما تنفد طاقتها في نهاية حياتها. الطاقات المنبعثة في هذه اللحظة العابرة تقزم طاقة النجم بأكمله. هذه الانفجارات لديها الطاقة لخلق عناصر أثقل من الحديد ، بما في ذلك اليورانيوم والرصاص والبلاتين.