大质量恒星是怎么生成重元素的?恒星的核反应多层壳燃烧为什么只有氢,氦,碳,氧,氖,铝,硅,铁核?那铁之前的剩下的其他元素都是怎么产生的?
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/08 03:02:44
大质量恒星是怎么生成重元素的?恒星的核反应多层壳燃烧为什么只有氢,氦,碳,氧,氖,铝,硅,铁核?那铁之前的剩下的其他元素都是怎么产生的?
大质量恒星是怎么生成重元素的?
恒星的核反应多层壳燃烧为什么只有氢,氦,碳,氧,氖,铝,硅,铁核?那铁之前的剩下的其他元素都是怎么产生的?
大质量恒星是怎么生成重元素的?恒星的核反应多层壳燃烧为什么只有氢,氦,碳,氧,氖,铝,硅,铁核?那铁之前的剩下的其他元素都是怎么产生的?
由氦到铁各种元素(包括它们的同位素)都可以在恒星内部通过核聚变反应得到.下面是一类主要的反应:
4He+4He=8Be
8Be+4He=12C
12C +4He→16O + γ
16O +4He→20Ne + γ
20Ne+4He→24Mg + γ
以上反应称为氦核作用,也称为α反应或α作用.与此同时,各元素核也可以与氢核、氘核、氚核发生反应,生成各种元素及其同位素,如Si、S、Ar,Ca,Ti等,直至生成铁,反应方程式类似.随着原子核质量的增加,各种反应所需要的温度也越来越高,反应也就越来越难以发生.
各反应发生的可能性称为反应截面,是可以通过数学手段计算得到的.
根据原子核内能,当聚变反应达到铁时,就不能再用聚变的形式生成比铁核更重的原子核了,要继续增加原子核序数,就必须给原子核补充能量(即两反应物原子核内能大于新原子核内能),反应由放能反应转变为需能反应.因此,要生成比铁重的元素,就只能在能量充分富裕的环境中才能发生,这样的环境,目前所知的只有一种,就是超新星爆发,其反应截面同样可以计算得到.
大质量恒星演化到晚期不是一个混沌的整体,而是像洋葱那样一层层的,越往中心密度越大、压力越大、温度越高,直到铁出现核反应停止,中心在巨大的引力下塌缩,瞬间形成黑洞,整个原来的巨大质量的恒星在黑洞的强力引力下被撕碎,从而产生特超新星暴发,大量的粒子在这种宇宙中最强大暴发所产生的高温高压下迅速转换成重元素粒子。 以上是宇宙学主流界一直以来的看法。 最近,美国天文学家在观测到距我们39亿光年外的一次密近双中子星相撞后,以上的看法可能要被修正,因为从这对双中子星的对撞过程中,科学家观测到了大量的黄金等重元素的产生。于是一个新的假说产生,宇宙中的重元素也许来自密近中子星相撞。 相关的新闻请用“GRB130603B”做关键词搜索一下,我就不复制粘贴一大堆文字了,阁下可以循着这个线索去深入了解。 图片:GRB130603B在产生伽马暴的同时,也产生了包括黄金在内的巨量的重元素。
是核聚变的产物啊啊啊
据我所知的是恒星核聚变到铁元素就不在发生核反应了。恒星之所以不再收缩是因为对外辐射阻止因引力向内坍塌。既然恒星内部的铁元素不能够再发生核i聚变反应,使得向外辐射骤减,这样恒星的多层会进一步向内收缩,由于内层是铁元素占主要成分,其结果使得恒星除内层以外的大量物质向外反弹,就好像乒乓球扔向墙壁被反弹那样。恒星质量越大,这种反弹力度也就越大,我们则称为超新星爆炸。在爆炸的一瞬间,释放的能量极大,相当于1...
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据我所知的是恒星核聚变到铁元素就不在发生核反应了。恒星之所以不再收缩是因为对外辐射阻止因引力向内坍塌。既然恒星内部的铁元素不能够再发生核i聚变反应,使得向外辐射骤减,这样恒星的多层会进一步向内收缩,由于内层是铁元素占主要成分,其结果使得恒星除内层以外的大量物质向外反弹,就好像乒乓球扔向墙壁被反弹那样。恒星质量越大,这种反弹力度也就越大,我们则称为超新星爆炸。在爆炸的一瞬间,释放的能量极大,相当于10^7—10^10个太阳释放的能量,温度奇高,压力奇大,使得铁元素继续聚变成为更重的金、银等元素,并随其它爆炸物质被抛向宇宙中。而中心的物质会被爆炸产生强大的压力向内继续坍塌,8倍到30倍以下太阳质量的则会成为中子星或者30倍以上太阳质量的恒星爆炸则会坍塌成为大约3倍太阳质量的黑洞。(根据恒星质量是多少倍太阳质量来定)为了便于理解,我讲得比较通俗。
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