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宇宙中最稳定的元素------铁元素的形成

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发表于 2013-4-6 20:23:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
铁的平均核子质量最小。
    每种元素的原子核内包含的一定数量的质子和中子叫做核子,它们的数量称为核子数。它们的总质量除核子数就是平均核子质量。在核反应过程前后,核子数是没有变化的,但是总质量却发生了变化,体现为平均核子质量的变化。
    在元素周期表中排在铁前边的元素的平均核子质量都高于铁,而且随着向铁的靠近而逐步降低;而排在铁后边的元素则其平均核子质量不断的升高,铁的平均核子质量是最低的。
    在恒星聚变过程中从氢到氮,从氮到铝一直到铁,平均核子质量一直减小,一直有能量放出。铁如果发生聚变反应就不会有能量放出,所以无法支持庞大的引力(万有引力)使恒星表面物质迅速向内塌缩(恒星内部温度压强都远高于表面,所以内部聚变进程最快,最先产生铁)发生一次所谓的超新星爆发,抛出一部分物质后,其核心成为一个黑洞。而在这个超新星爆发的过程中产生了铁以后的高位元素,铁的聚变反应就在这个过程中发生。
    高质量元素只有在超新星爆发过程中才会产生,在全宇宙中的比例都比较小,所以比较珍贵,例如黄金。   宇宙制造铁元素有两种途径,但宇宙中的铁绝大多数都是1a型超新星制造的。

先说单星超新星,这种单个的大质量恒星可以聚变出铁元素,但恒星制造出铁元素的内核时,内核就会发生塌缩,铁质内核塌缩成了中子星或者黑洞,随即恒星发生超新星爆炸。但由于铁质内核已经塌缩成中子星或者黑洞,所以超新星的爆炸无法将这些铁元素释放到宇宙中,这些铁元素塌缩后也不复存在(构成中子星和黑洞的物质都不是铁元素)。

另一种超新星是宇宙中铁元素的主要来源,1a型超新星。1a型超新星是白矮星演化成的超新星,宇宙中的绝大多数恒星都是成对出现的双星系统。当其中一颗恒星演化成白矮星时,在距离足够近的情况下它的引力会从另一颗恒星上偷取物质。随着恒星物质不断被白矮星偷取,白矮星将变得更重,密度更大。

当白矮星的质量增加到一个临界点,太阳质量的1.44倍(钱德拉塞卡极限)后,内部的碳元素和氧元素会猛然发生核聚变。它们将聚变成为铁元素,并释放出巨大的能量,导致白矮星发生超新星爆发。

太阳系中几乎所有的铁都是来自于50亿年前的一次1a型超新星灰烬。1a型超新星爆炸也不会留下任何残骸(中子星或者黑洞),绝大部分碳和氧都转换成了铁。虽然单星超新星也可以制造少量的铁元素,但宇宙中的绝大多数铁元素都是来至于1a型超新星,制造铁的效率比单星超新星要高得多。

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qgs + 50 + 8 精彩主题,感谢分享。
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发表于 2013-4-7 15:33:06 | 显示全部楼层
好资料,学习了。。看来铁陨石是天赐神铁
发表于 2013-5-19 18:52:36 | 显示全部楼层
学习 {:soso_e160:}
发表于 2013-8-17 21:22:49 | 显示全部楼层
还得继续学习。
发表于 2013-8-18 09:08:55 | 显示全部楼层
感谢元老提供的陨石知识!值得收藏继续学习!谢谢分享!祝您愉快!{:soso_e163:}{:soso_e163:}{:soso_e163:}{:soso_e179:}{:soso_e157:}{:soso_e157:}{:soso_e157:}{:soso_e178:}{:soso_e181:}
发表于 2013-8-20 19:11:16 | 显示全部楼层
保留意见
发表于 2013-8-20 23:03:03 | 显示全部楼层
再次学习,这为我们发现的碳质直接过渡到铁质提供了可能性。
发表于 2013-9-11 04:22:14 | 显示全部楼层
感谢元老分享!再来继续学习陨石基础知识!{:soso_e163:}{:soso_e163:}{:soso_e163:}{:soso_e179:}{:soso_e160:}{:soso_e160:}{:soso_e160:}{:soso_e181:}
发表于 2014-1-11 21:12:51 | 显示全部楼层
学习了
发表于 2017-10-27 21:59:28 | 显示全部楼层
精彩主题,感谢分享
发表于 2018-3-2 14:55:23 | 显示全部楼层
发表于 2018-3-3 18:11:08 来自手机 | 显示全部楼层
学习了
发表于 2018-7-23 20:46:51 | 显示全部楼层
我来学习陨石知识,特来看帖收获多多,谢谢您!
发表于 2018-8-27 14:57:27 | 显示全部楼层
知识是人类进步的阶梯,希望这些好帖能让更多人学习更多的知识,防止以后被骗
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