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元素是怎樣產生的 ?

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發表於 2010-8-21 00:34:59 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 mca 於 2010-8-22 16:36 編輯

現在已知的化學元素共有 118 種,其中 94 種在地球的自然環境中生存,其餘的元素並不穩定,通常只在實驗中瞬時出現或在星光的光譜中見過。

元素由不同的次粒子聚合而成,聚合要靠極高的温度和壓力,只有宇宙才有這些條件,因此所有元素都源自宇宙。根據大爆炸論,最輕的兩種元素 ---- 氫和氦 ---- 在宇宙初開的三至二十分鐘出現,其餘則由星體內的核聚變製造出來,元素的種類由星的質量和核心温度決定 (圖一),例如星質量要達到 5 Ms 才有足夠壓力使核心的碳在 6 x 10^8 K 下燃燒成氧至鎂,硅要 10 Ms 以上和 3 x 10^9 K 才可變成鄰近鐵的元素。鐵再核變需要吸收外來力量,本身不會釋放核能,故此鐵之後就停止核燃燒了,一旦失去全部核能,這顆大質量的星便進行重力塌縮而爆炸 (即是我們見到的超新星或伽傌射線暴),同時也將一些爆炸物質蛻變成比鐵更重的元素,像鋅、銀、錫、金、水銀、鉛、鈾等等。不會爆炸的低質量星一樣可以把元素拋出,因為星表面常刮高速的 "恆星風",體內的物質升到表面後往往被恆星風吹走,結果宇宙空間出現各式各樣的元素,不過仍以氫、氦占絕大多數**,金屬元素很有限 (圖二)。新生星都含有其他星拋出或爆炸時散開的物質。


        


        


*  Nuclear Reactions in Stars   https://forum.hkas.org.hk/web/NeclearReactions_stars.doc
** 為什麼宇宙有最多氫,其次氦?  https://forum.hkas.org.hk/viewthr ... &extra=page%3D7
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