2014年06月30日

元素の誕生 2014年6月30日

元素の誕生

↓周期表イメージ。図をクリックするとより詳細な周期表にジャンプする。

周期表イメージ 縮小.png

宇宙創生から30万年後、宇宙は晴れ上がり、元素として水素(75%)、ヘリウム(25%)、そして極々微量のリチウムが生成した。

やがて主系列星恒星で水素の核融合反応がはじまり、恒星内部で次のような順序で鉄までの元素が作られた。

1.水素燃焼反応
重力効果で1000万℃に達すると水素の核融合反応が始まる。
生成物はヘリウムである。

2.ヘリウム燃焼反応
燃料の水素が枯渇すると中心温度が上がり、ヘリウムを原料とした反応となる。

生成物は炭素と酸素。

太陽質量の3倍以下の恒星はヘリウムを燃焼し尽くすと反応は終わり白色矮星となる。


3.炭素燃焼反応
太陽質量の3倍以上の恒星では更に中心温度が上昇(3億度)すると炭素を燃料として核融合反応が起こる。

生成物は、酸素、ネオン、ナトリウム、マグネシウム、珪素など。

太陽質量の3〜8倍の恒星は、このあと超新星爆発を起こして寿命を終える。

4.酸素燃焼反応
太陽質量の8倍以上の恒星では更に温度が上昇(10億度)して酸素を原料とした核融合反応が始まる。

生成物はマグネシウム、珪素、リン、イオウなどである。

5.α過程と光分解反応

中心温度が30億度に達すると、α過程と光分解反応によって鉄までのその他の元素が作られる。


鉄より重い元素の生成

上記5の過程のあと、中心温度が100億度になると超新星爆発を起こし、恒星外層部は宇宙空間に飛散する。太陽質量の8〜30倍の恒星では爆発後中性子星が残り、30倍以上では爆発の後にはブラックホールが生成する。
このときr過程(鉄やそれより軽い元素と中性子が次々と反応してゆく過程)で鉄より重い元素が生成され宇宙空間に放出される。

このように水素、ヘリウム、リチウム以外の物質は恒星の誕生と消滅の過程で作られ、宇宙にばらまかれてゆく。

地球や地球上の生物は、宇宙の星くずから作られている。

いったいこんな仕組み誰が考えたんだろうか?

↓A photomosaic of Earth produced by NASA.
A photomosaic of Earth produced by NASA..jpg

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posted by SR400 at 19:25| Comment(0) | 宇宙 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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