X
تبلیغات
رایتل
سه‌شنبه 1 دی‌ماه سال 1388
ما از کجا آمده‌ایم؟

از میان عناصر موجود در جدول تناوبی، 91 عنصر به طور طبیعی بر روی زمین موجودند: 81 عنصر پایدارند (رادیو اکتیو نیستند)،10 عنصر رادیواکتیواند و بنابراین واپاشی می‌کنند. تمامی اجسامی که هر روز با آن برخورد می کنید از مجموعه ای از این عناصر تشکیل شده‌اند.

فراوانی فعلی عناصر در جهان حدوداً برابرند با:

1-هیدروژن 90 درصد

2-هلیوم 9 درصد

3- : B, Be ,Li000001/ 0درصد

4- N,O ,F , Ne ,C : 2/ 0درصد

5- Mn , Si: 2 /0 درصد

6-Fe , Ge : 01/ 0درصد

7-وزن‌های میانی: 00000001/0 درصد

8-وزن‌های سنگین: 000000001/0درصد

چهار فرآیند متفاوت برای تولید عناصر وجود دارند، و هر عنصر از ترکیبی از این فرایندها تولید می شود.

1)عناصر اولیه. در آغاز،درست بعد از انفجار بزرگ تنها اتم‌های هیدروژن و هلیوم در جهان وجود داشتند. زمانی که جهان به اندازه کافی سرد شد، تا اتم‌های هلیوم از حرارت زیاد نجات پیدا کنند، جهان برای ساختن عنصر دیگری بسیار سرد بود.

2)واکنش‌های هسته‌ای ستاره‌ای. (زنجیره p-p، هم‌جوشی کربن ، وغیره) تمام عناصر تا آهن را تولید کردند.

3)جذب نوترون (فرایند s). عناصر سنگین‌تر از آهن می توانند توسط فرایندی که جذب نوترون نامیده می‌شود، تشکیل شوند. نوترون‌ها توسط هسته آهن جذب می شوند. این عمل یک ایزوتوپ سنگین (یک ایزوتوپ اتمی است که تعداد نوترون‌های آن کمتر یا بیشتر از فراوان‌ترین شکل اتم باشد) آهن را می‌سازد. این ایزوتوپ‌ها ناپایدارند و واپاشی می کنند، که در این عمل نوترون با نشر یک الکترون و یک نوترینو به پروتون تبدیل می‌شود. عنصر جدید، در عوض می‌تواند نوترون جذب کند و سنگین‌تر شود و سپس واپاشی کند. این عمل را فرایند s(فرایند آهسته) می نامند. این اتفاق در ستاره عادی صورت می‌گیرد و می‌تواند اتم‌هایی به سنگینی بیسموت تولید کند.

۴)جذب نوترون (فرایند r). در یک انفجار ابرنواختری، نوترون‌های فراوانی وجود دارند که تماماً با انرژی بالا حرکت می کنند. هر عنصر حاضر در محیط شانس آن را دارد که کاملا توسط نوترون‌ها مورد اصابت قرار بگیرد و نوترون‌های زیادی را جذب نماید. این روشی است که توسط آن عناصر سنگین‌تر از بیسموت را به دست می آوریم. این عمل را فرایند سریع (فرایند r)می نامند. 

 

چگونه می دانیم که عناصر به چه روشی شکل می گیرند؟

۱- جذب نوترون و واپاشی هسته‌ای پدیده‌هایی هستند که در تجارب آزمایشگاهی به خوبی مطالعه شده‌اند. هنگامی که نتایج آزمایش‌ها با الگوهای جهان از شروع انفجار بزرگ ترکیب شوند، آنها با مشاهدات کاملا توافق دارند.

۲- تکنیوم 99 گواه مستقیمی است که شکل‌گیری عنصر سنگین در ستارگان رخ می دهد. این عنصر نیمه عمر 200000 سال دارد. که یک دوره کوتاه زمانی در نجوم است. اما، این عنصر را امروزه در ستارگان می بینیم که بدین معناست در تمام اوقات خلق شده باشد، مگر اینکه تمام آن واپاشی کرده باشد.

۳- منحنی‌های نوری ابرنواختر نوع I درست شبیه مجموع منحنی‌های واپاشی نیکل 56 (نیمه عمر 55 روز) و کربن56 (نیمه عمر76 روز) می باشد و دلالت بر این دارد که بسیاری از این ایزوتوپ‌ها در انفجار و واپاشی متعاقب آن تولید شده‌اند.

همانطور که گفته شد در آغاز جهان فقط اتم هیدروژن وجود داشت اما با گذشت زمان و طی فرایند‌های نام برده به تدریج سایر عناصر سنگین‌تر شکل گرفتند، تا جایی که امروزه سیاره ما زمین و همچنین بدن ما از تعداد زیادی عناصر متنوع ساخته شده است.

منبع: کتاب نظریه و مسایل نجوم