„Nukleo-“ znamená „čo robiť s jadrom“; „Syntéza“ znamená „urobiť“, takže nukleosyntéza je vytvorenie (nových) atómových jadier.
V astronómii - a astrofyzike a kozmológii - existujú dva hlavné druhy nukleosyntézy, nukleosyntéza Big Bang (BBN) a hviezdna nukleosyntéza.
V neuveriteľne úspešnom súbore teórií, ktoré sa všeobecne nazývajú teóriou Veľkého tresku, bol počiatočný vesmír veľmi hustý a veľmi horúci. Keď sa rozšírila, ochladila sa a kvark-gluónová plazma „zamrzla“ na neutróny a protóny (a ďalšie hadróny, ale ich úloha v BBN bola okrajová), ktorá zúrivo interagovala ... veľa a veľa jadrových reakcií. Vesmír pokračoval v ochladzovaní a čoskoro stal sa príliš chladným na akékoľvek ďalšie jadrové reakcie ... nestabilné izotopy sa potom rozpadli, rovnako ako neutróny, ktoré sa už nenachádzajú v nejakom jadre alebo inom. Väčšinu hmoty potom tvoril vodík (v skutočnosti len protóny; elektróny neboli zachytené až do neskoršej fázy) a hélium-4 (alfa častice) ... so sypaním deutéria, pomlčkou hélia-3 a stopou lítia -7.
To je BBN.
Atómy vo vašom tele - okrem vodíka - boli všetky tvorené hviezdami ... hviezdnou nukleosyntézou.
Hviezdy v hlavnej sekvencii získavajú energiu, ktorú žiaria jadrovými reakciami vo svojich jadrách; mimo hlavnej sekvencie energia pochádza z jadrových reakcií v škrupine (alebo viac ako jednom škrupine) okolo jadra. Existuje niekoľko rôznych jadrových reakčných cyklov alebo procesov (napr. Trojitý alfa, proces, protón-protónový reťazec, cyklus CNO), ale konečným výsledkom je fúzia vodíka (a hélia) za vzniku uhlíka, dusíka, kyslíka, ... a skupina železa (železo, kobalt, nikel). V červenej obrovskej fáze života hviezdy sa väčšina tejto záležitosti končí v medzihviezdnom médiu ... a jedného dňa vo vašom tele.
Vo vesmíre sa dajú vytvoriť aj nové jadrá (iné ako BBN a hviezdna nukleosyntéza); Napríklad, keď sa vysokoenergetická častica (kozmický lúč) zrazí s jadrom v medzihviezdnom médiu (alebo zemskej atmosfére), rozdelí ju na dva alebo viac kusov (tento proces sa nazýva špalácia kozmického žiarenia). To produkuje väčšinu lítia (okrem BBN) 7Li), berýlium a bór.
A ešte jedna: v supernove, najmä v jadre zrútenia supernovy, sa veľké množstvo nových jadier syntetizuje veľmi rýchlo v jadrových reakciách vyvolaných záplavou neutrónov. Tento „proces“, ako sa nazýva (v skutočnosti existuje viac ako jeden), vytvára väčšinu prvkov ťažších ako skupina železa (meď na urán) priamo alebo rádioaktívnym rozkladom nestabilných izotopov produkovaných priamo.
Chcete sa dozvedieť viac? Tu je niekoľko odkazov, ktoré by vás mohli zaujímať: Nucleosyntéza (Cosmicopia NASA), Nucleosyntéza Big Bang (Martin White, Kalifornská univerzita, Berkeley) a Stellar Nucleosynthesis (Ohio University).
Veľa príbehov o časopisoch o vesmíre; napríklad Hviezdy v Mliečnej dráhe „Výdech“, uhlík, Kyslík, Astronómovia simulujú prvé hviezdy, ktoré sa vytvorili po veľkom tresku, a neutrónové hviezdy majú krištáľovo-oceľ.
Vyskúšajte túto epizódu Astronomy Cast, šitú na mieru pre tento článok s názvom Sprievodca po vesmíre: Nukleozyntéza: Prvky z hviezd.
zdroj:
NASA
Wikipedia
UC-Berkeley
