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1 # 講科學堂
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2 # 紅色天空001
謝謝邀請。 恆星核聚變到鐵的時候相對來說釋放的能量很少,不足以平衡自身的引力,而更重的元素因內部能量不足以完成聚變。這時會引發恆星坍縮,形成超新星、白矮星或中子星甚至黑洞。比鐵更重的元素是超新星爆發的極短時間內形成的。 還有一種方式,除了核聚變,還有一種宇宙元素誕生的方式叫高能核合成,即經過高能宇宙輻射的轟擊,一種元素可以生成另一種元素。這些高能輻射來自太陽系之外,如超新星、類星體、黑洞蒸發等。這種高能輻射在宇宙中並不平均,太陽系中的各種元素丰度與其他星系相比差異很大,所以太陽系外有鑽石星、黃金星等等,太陽系內這些元素丰度就很低。 所以說當你佩戴金銀首飾的時候,記得它們是耗費了一顆超新星的生命才得以出現的!
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3 # 科技和生活
在元素週期表上所有的元素中,除了氫元素和幾個人造元素之外,絕大部分都是由恆星製造出來的。
宇宙大爆炸發生之後,宇宙的溫度漸漸降低,壓力漸漸減少,當宇宙中形成第一批原子的時候,所形成的絕大部分都是氫元素,另外有一些氦等少數幾種輕元素,這些元素後來漸漸形成了恆星,當恆星內部開始透過核聚變燃燒的時候,氫元素就開始形成氦元素了,接著形成鋰元素鈹元素硼元素等等,我們的太陽大致只能形成到碳和氧元素的階段,屆時它將因為內部的高溫高壓無法再合成新的元素而趨向於熄滅,之後它會成為一顆白矮星,而質量更大的恆星內部的溫度和壓力將更大,可以進一步合成新的元素於是這樣的恆星會透過核聚變繼續合成新的元素,然而到了合成鐵元素的那一刻,情況突然發生了根本的變化,使得恆星的主序星階段瞬間走向了死亡。
我們都知道,氫彈的爆炸會釋放巨大的能量,這是因為氫元素的核聚變會損失一部分質量,轉變成能量,然而鐵元素卻不是這樣,完全反了過來!它的聚變需要吸收能量,而不是向外釋放能量,所以當鐵元素產生的那一刻,恆星因為核聚變向外產生的輻射壓就消失了,於是恆星所有的物質都開始砸向鐵元素形成的地方,這一瞬間的改變非常的劇烈,導致恆星瞬間釋放出超過一生核聚變的能量,就在這一瞬間,大量的鐵元素在高溫高壓下透過核聚變合成,然而剩餘的能量仍然非常巨大,於是接著合成了鐵以上的種種元素,質量特別巨大的恆星甚至能達到合成金和鉛甚至更高元素的階段。
還有一些重元素是透過中子星合併形成的,中子星本身都是質量巨大的星球,他們合併的一瞬間會產生比,恆星超新星爆發更驚人的高溫高壓,有些質量較大的中子星的合併甚至能生成黑洞,所以在中子星形成的一瞬間,也會有一些新的元素被製造出來。
宇宙間的各種物資就是被這樣製造出來的,元素週期表上的元素也絕大部分是透過這種手段出現的。
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4 # 宇宙偵探喵星人
答:超新星爆炸+人工合成!
鐵是個很穩定的元素。它既不能核聚變,也不能發生核裂變。恆星的核聚變燃燒,會產生鐵元素之後的各種穩定天然元素。
第一,超新星爆炸
在氫元素氦元素經歷過幾代核聚變之後,到鐵這裡,戛然而止!在恆星核心的燃燒中,鐵元素會作為核聚變的最終產物,逐漸佔領恆星核心,直到恆星再不能支援核聚變。紅超巨星會經歷超新星爆炸,產生鐵元素之後的所有天然重元素。
總的來說,恆星會有兩條路。
1,較小的恆星發展成紅巨星(我們的太陽就是如此),此時,紅巨星會合成較重的元素,但是仍是元素週期表中,鐵元素之前的元素。紅巨星爆炸 將所有元素拋入太空,並形成行星狀星雲。自己則變成白矮星,其所生產的元素仍在鐵之下 。
2,原始星雲孕育出來的大恆星,會逐漸演化為紅超巨星,在紅超巨星末期,就會經歷超新星爆炸,宇宙中的天然鐵元素之後的重元素,都是由超新星爆炸產生的。再之後,就是中子星,黑洞。兩者的密度之大,在宇宙中,黑洞第一,中子星第二!
第二,科學家實驗合成。
截止到2016年,科學家已經在實驗室成功合成了13種新的元素,都是位於元素週期表後面的重元素。但是相對於自然界本就存在的元素,人工實驗合成的新元素,更加不穩定,分裂和衰變一般都特別的快,因此不能大規模用於民生。當然也可以人工合成那些已經存在的穩定元素,但是對於現在的技術水平,和經濟效率來說,並不划算。
而根據元素週期表的預測,可以發現的元素還遠不止這些,在科學技術更加發達的未來,人類再寫一頁穩定的元素週期表也有可能。
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5 # 彭曉韜
太陽僅可合成比鐵元素輕的元索,而岩石類內行星多含大量超鐵元素。這是怎麼回事呢?我的解釋是:銀河系中心產生了大量重元素,並以噴射的方式向外噴出。噴射物到達太陽附近被太陽捕獲 。而太陽的噴發是形成行星物質來源的主因,噴出的重元素減速快,形成了以岩石類、重元素丰度極高的內行星;輕元素減速慢,形成了以輕元素為主的外行星。理由:銀河系及多數星系為兩個對稱旋臂的螺旋形,這是星系中心向外噴射物質而成的;太陽風可吹到太陽系邊緣、行星重元素丰度從內到外有規律地遞減,明視訊記憶體在分選性,而各行星的總物質元素丰度分佈與太陽相同!。
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6 # 章彥博
更大原子量的元素來自於超新星爆發。
核聚變之所以到鐵為止,是因為鐵的平均結合能最高(如上圖所示,鐵的結合能最高)。
這樣任何物質變成鐵,不論是靠聚變還是裂變,都會釋放能量。而反過來,鐵變成其他任何物質,都需要吸收能量。
而由於「能量最低原理」,聚變只會自發的走到鐵這裡,而不會自發的產生更重的元素了。
要產生比鐵更重的元素,就需要外界提供能量。
而超新星爆發時產生的巨大能量,就是一個能量源。超新星爆發有兩種可能,一種是白矮星吸收其他天體的質量,引發進一步的核聚變(碳);還有一種是引力勢能產生的能量。
這兩種過程的功率都非常大,大到足以讓物質聚變成比鐵還要重的元素。
所以說,人們苦苦追求的「金銀財寶」,其實都源於幾億、乃至幾十億年前的超新星爆發。
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7 # 軍機處留級大學士
核聚變不能形成比鐵更高的元素,那麼更重的元素來自哪裡,它們能否在太陽系內自然產生?
鐵和鎳核具有所有已知元素的最低結合能。當你從原子質量開始變得更低或更高時,能量就會增加。因為較輕的元素具有較高的能量,當它們結合成具有較低結合能的較重元素時,釋放出額外的能量。當比鐵和鎳裂變更重的元素(分開)時,它們變成具有較低結合能的較輕元素,並且釋放出額外的能量。這就是為什麼在重元素上進行裂變並在輕元素上進行融合的原因。
可以熔化比鐵更重的元素,但是該過程將吸收額外的能量,因此需要向系統外部輸入能量,這當然不是自我可持續的。所以,這在恆星中通常不會發生。然而,在恆星核合成中,以兩種方式產生比鐵重的元素。
首先是中子俘獲。在重星中,較重的元素可能會與自由漂浮的中子發生碰撞。中子沒有電荷,因此它們更容易與原子核碰撞,因為沒有靜電排斥。當這種情況發生時,它就會成為細胞核的一部分,使它變得更重。如果足夠的中子附著在核上,它就會變得不穩定併發生放射性衰變。通常這將是β減去衰變,其中中子吐出電子並變成質子。原子質量保持不變,但原子序數增加1,使其成為比鐵更重的元素。這個過程在許多大型恆星中緩慢發生,並且在經歷核心崩潰的恆星中可能發生得非常快。
在超新星期間,釋放出大量的能量,足以支援較重元素的融合。它吸收能量,但在這種情況下,有很多東西可以去。這是重元素建立的第二種方式。
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8 # 不披羊皮
很多人認為核聚變會釋放大量能量,核裂變也會釋放大量能量,分分合合能量無窮無盡,事實是到鐵元素之後聚變將由釋放能量變為吸收能量,恆星內部聚變不會到鐵就停止,但吸能反應比例大到一定程度太陽會因為釋放出的能量不足以與引力對抗而塌縮。
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9 # AITg9374
恆星赫哲圖,理論認為,恆星是有一代二代的,
核聚變,鐵是穩態,和裂變鐵也是穩態。
但是有恆星一代和恆星二代,二代恆星的核子反應與一代有異。原料元素,反應壓力等前提不同,產物也就不一樣。
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10 # 宇宙探索
簡單說,超新星爆發產生了比鐵更重的元素,如今你我所用的金銀甚至更重的元素都在超新星爆發的那一刻產生的!
像我們太陽這樣的恆星是不會走向超新星爆發的。科學家們認為,當恆星的質量的達到太陽質量8倍以上,在它們走向死亡的過程中,就會形成超新星!
超新星爆發的原因是由於大質量恆星燃料耗盡後,沒有了與強大萬有引力相抗衡的核聚變,於是恆星開始向內急劇塌縮,核心的壓力溫度迅速上升,於是開始更進一步的聚變!
在如此高溫高壓下,所有重元素在很短的時間內產生,聚變的過程中產生了超乎想象的能量,把恆星徹底“炸碎”到宇宙空間,這就是超新星!
超新星爆發的瞬間產生的能量甚至超過恆星一生輻射的能量,2016年中國發生的超新星爆發,亮度達到太陽亮度的5700億度!
所以,多虧了的超新星爆發,我們才能擁有今天的金銀等貴重金屬!
回覆列表
大質量的恆星在核聚變的末期,在其核心產生了大量的鐵,鐵的核聚變反應是吸熱反應,大量的吸收熱量後,恆星內部的熱量就不能再抗衡萬有引力的作用了,大量的恆星物質以非常快的速度在恆星的核心處撞擊到一起,這就是超新星爆發。這個過程就會產生鐵以後直到鈾和鈽元素的重元素。
SN 1994D(左下方的亮點)是在星系NGC 4526的一顆Ia超新星。另外,在天文觀測中發現,兩顆中子星相撞也會產生大量的重元素,如鉑、金等。天文學家認為這才是重元素的主要來源。雙中子星系統在宇宙漫長的歷史和寬廣的空間中並不罕見。事實上,在我們觀測星空的範圍內,雙星以上的系統才是多數。由兩顆大質量恆星組成的系統,在恆星死亡後,如果都成為了中子星,這就形成了雙中子星系統。最終,雙中子星會在萬有引力的作用下撞在一起。