Ako sa tvoria prvky vo hviezdach?

Typická hviezda začína ako tenký mrak plynného vodíka, ktorý sa pod gravitačnou silou zhromažďuje do obrovskej a hustej gule. Keď nová hviezda dosiahne určitú veľkosť, vznieti sa proces nazývaný jadrová fúzia, ktorý generuje obrovskú energiu hviezdy. Proces fúzie núti vodíkové atómy spolu premieňať ich na ťažšie prvky, ako je hélium, uhlík a kyslík. Keď hviezda po miliónoch alebo miliardách rokov zomrie, môže uvoľniť ťažšie prvky, ako je zlato.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Jadrová fúzia, proces, ktorý poháňa každú hviezdu, vytvára veľa prvkov, ktoré tvoria náš vesmír.

Nuclear Fusion: The Big Squeeze

Jadrová fúzia je proces, počas ktorého sú atómové jadrá navzájom spojené obrovským teplom a tlakom, aby vytvorili ťažšie jadrá. Pretože všetky tieto jadrá nesú pozitívny elektrický náboj a podobne ako sa navzájom odpudzujú, môže dôjsť k fúzii iba vtedy, keď sú prítomné tieto obrovské sily. Napríklad teplota v jadre slnka je asi 15 miliónov stupňov Celzia (27 miliónov stupňov Fahrenheita) a má tlak 250 miliárdkrát vyšší ako zemská atmosféra. Pri tomto procese sa uvoľňuje obrovské množstvo energie - desaťkrát viac ako pri štiepení jadra, a desaťkrát viac ako pri chemických reakciách.

instagram story viewer

Evolúcia hviezdy

V určitom okamihu hviezda spotrebuje všetok vodík vo svojom jadre, všetko sa zmenilo na hélium. V tomto štádiu sa vonkajšie vrstvy hviezdy rozšíria a vytvoria takzvaný červený obr. Fúzia vodíka sa teraz sústreďuje na vrstvu plášťa okolo jadra a neskôr dôjde k fúzii hélia, keď sa hviezda začne opäť zmenšovať a otepľovať. Uhlík je výsledkom jadrovej fúzie medzi tromi atómami hélia. Keď sa k zmesi pripojí štvrtý atóm hélia, pri reakcii sa vytvorí kyslík.

Výroba prvkov

Iba väčšie hviezdy môžu produkovať ťažšie prvky. Je to tak preto, lebo tieto hviezdy môžu zvyšovať svoje teploty vyššie ako menšie hviezdy ako naše Slnko. Potom, čo sa vodík v týchto hviezdach spotrebuje, prechádzajú radom jadrového spaľovania v závislosti od typy vyrábaných prvkov, napríklad spaľovanie neónov, spaľovanie uhlíka, kyslíka alebo kremíka pálenie. Pri spaľovaní uhlíka prechádza prvok jadrovou syntézou, pričom vzniká neon, sodík, kyslík a horčík.

Keď neón horí, spája sa a vytvára horčík a kyslík. Kyslík zase poskytuje kremík a ďalšie prvky nachádzajúce sa v periodickej tabuľke medzi sírou a horčíkom. Tieto prvky zase vytvárajú tie, ktoré sú na periodickej sústave blízko železa - kobalt, mangán a ruténium. Železo a ďalšie ľahšie prvky sa potom pomocou kontinuálnych fúznych reakcií vyrábajú vyššie uvedenými prvkami. Vyskytuje sa tiež rádioaktívny rozpad nestabilných izotopov. Akonáhle sa vytvorí železo, nukleárna fúzia v jadre hviezdy sa zastaví.

Ísť von s treskom

Hviezdy niekoľkokrát väčšie ako naše slnko explodujú, keď im na konci svojho života dôjde energia. Energie uvoľnené v tomto prchavom okamihu sú trpasličí ako po celý život hviezdy. Tieto explózie majú energiu na vytvorenie prvkov ťažších ako železo vrátane uránu, olova a platiny.

Teachs.ru
  • Zdieľam
instagram viewer