大质量恒星是怎么生成重元素的?
来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/23 11:18:01
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?
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.
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.
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