Железный пик

Пик железа является локальным максимумом в районе Fe ( Cr , Mn , Fe, Co и Ni ) на графике из содержаний химических элементов .

Для элементов, которые легче железа в периодической таблице , ядерный синтез выделяет энергию . Для железа и всех более тяжелых элементов ядерный синтез потребляет энергию . Химические элементы вплоть до пика железа образуются в обычном звездном нуклеосинтезе , причем альфа-элементы особенно многочисленны. Некоторые более тяжелые элементы производятся менее эффективными процессами, такими как r-процесс и s-процесс . Элементы с атомными номерами, близкими к железу, образуются в больших количествах в сверхновых благодаря взрывному слиянию кислорода и кремния с последующим радиоактивным распадом ядер, таких как никель-56.. В среднем более тяжелые элементы менее распространены во Вселенной, но некоторые из элементов, близких к железу, сравнительно более распространены, чем можно было бы ожидать от этой тенденции. ^[1]

Изобилие химических элементов в Солнечной системе. Наиболее распространены водород и гелий после Большого взрыва . Следующие три элемента (Li, Be, B) встречаются редко, потому что они плохо синтезируются в результате Большого взрыва, а также в звездах. Двумя общими тенденциями в отношении оставшихся элементов, произведенных звездами, являются: (1) изменение содержания элементов, поскольку они имеют четные или нечетные атомные номера, и (2) общее уменьшение содержания, поскольку элементы становятся тяжелее. «Пик железа» можно увидеть в элементах, близких к железу, как вторичный эффект, увеличивающий относительное содержание элементов с наиболее прочно связанными ядрами.

Связующая энергия [ править ]

Кривая энергии связи

График энергии связи ядра на нуклон для всех элементов показывает резкий рост до пика около никеля, а затем медленный спад до более тяжелых элементов. Возрастающие значения энергии связи представляют собой энергию, выделяемую, когда набор ядер перестраивается в другой набор, для которого сумма энергий связи ядер выше. Легкие элементы, такие как водород, выделяют большое количество энергии (большое увеличение энергии связи) при объединении с образованием более тяжелых ядер. И наоборот, тяжелые элементы, такие как уран, выделяют энергию при преобразовании в более легкие ядра в результате альфа-распада и деления ядер .⁵⁶
₂₈Ni
является наиболее термодинамически благоприятным в ядрах звезд большой массы . Хотя железо-58 и никель-62 имеют даже более высокую (на нуклон) энергию связи, их синтез не может быть достигнут в больших количествах, потому что необходимое количество нейтронов обычно отсутствует в звездном ядерном материале, и они не могут быть произведены в альфа-процесс (их массовые числа не кратны 4).

См. Также [ править ]

• Изобилие элементов (страница данных)

Ссылки [ править ]