'Branduolys' reiškia 'daryti su branduoliais'; 'Sintezė' reiškia 'gaminti', taigi nukleosintezė yra (naujų) atominių branduolių sukūrimas.
Astronomijoje ir astrofizikoje bei kosmologijoje yra dvi pagrindinės nukleosintezės rūšys: Didžiojo sprogimo nukleosintezė (BBN) ir žvaigždžių nukleosintezė.
Nepaprastai sėkmingoje teorijų, kurios populiariai vadinamos didžiojo sprogimo teorija, rinkinyje ankstyvoji visata buvo labai tanki ir labai karšta. Kai ji plėtėsi, ji atvėso, o kvarko-gluono plazma „įšalo“ į neutronus ir protonus (ir kitus hadronus, tačiau jų vaidmuo BBN buvo nežymus), kurie sąmoningai sąveikavo ... daug ir daug branduolinių reakcijų. Visata toliau vėsėjo ir netrukus pasidarė per šalta tolesnėms branduolinėms reakcijoms ... tada likę nestabilūs izotopai suiro, kaip ir neutronai, kurių dar nebuvo kai kuriuose branduoliuose ar kituose. Tuomet dauguma materijos buvo vandenilis (iš tikrųjų tik protonai; elektronai nebuvo sugaunami, kad susidarytų atomai tik daug vėliau), ir helio-4 (alfa dalelės) ... su purškiamu deuteriu, broliu helio-3 ir ličio pėdsakais. -7.
Tai yra BBN.
Jūsų kūno atomai, išskyrus vandenilį, buvo sudaryti žvaigždėse ... žvaigždžių nukleosintezės būdu.
Žvaigždės pagrindinėje sekoje gauna energiją, kurią jos spindi, vykdydamos branduolio reakcijas savo branduoliuose; Iš pagrindinės sekos energija gaunama iš branduolinių reakcijų, esančių apvalkale (arba daugiau nei viename apvalkale) aplink šerdį. Yra keli skirtingi branduolinės reakcijos ciklai arba procesai (pvz., Trigubos alfa, s procesas, protono-protono grandinė, CNO ciklas), tačiau galutinis rezultatas yra vandenilio (ir helio) susiliejimas, siekiant gauti anglį, azotą, deguonį,… ir geležies grupė (geležis, kobaltas, nikelis). Raudonoje milžiniškoje žvaigždės gyvenimo fazėje didžioji šio dalyko dalis patenka į tarpžvaigždinę terpę ... ir vieną dieną jūsų kūne.
Yra ir kitų būdų, kaip Visatoje sukurti naujus branduolius (išskyrus BBN ir žvaigždžių nukleosintezę); pavyzdžiui, kai didelės energijos dalelė (kosminis spindulys) susiduria su branduoliu tarpžvaigždinėje terpėje (arba Žemės atmosferoje), ji suskaido ją į du ar daugiau gabalų (šis procesas vadinamas kosminio spinduliuotės spalizavimu). Iš to gaunama didžioji dalis ličio (išskyrus BBN 7Li), berilio ir boro.
Ir dar vienas dalykas: supernovoje, ypač branduolio žlugimo supernovoje, branduolinėse reakcijose, kurias sukelia neutronų potvynis, labai greitai susintetinami didžiuliai kiekiai naujų branduolių. Šis „r procesas“, kaip jis vadinamas (iš tikrųjų yra daugiau nei vienas), tiesiogiai ar radioaktyvaus skilimo metu sukuria nestabilius izotopus, tiesiogiai sukurdamas daugumą elementų, sunkesnių už geležies grupę (nuo vario iki urano).
Norėtumėte sužinoti daugiau? Čia yra keletas nuorodų, kurios jus galėtų sudominti: Branduolio sintezė (NASA kosmopija), Didžiojo sprogimo branduolio sintezė (Martinas White'as, Kalifornijos universitetas, Berkeley) ir žvaigždžių branduolio sintezė (Ohajo universitetas).
Daugybė „Space“ žurnalo pasakojimų šia tema; pavyzdžiui, „Pieno kelio žvaigždės“ sudaro „iškvėpto“ anglies, deguonies kiekį, astronomai imituoja pirmąsias žvaigždes, susidariusias po didžiojo sprogimo, ir neutronų žvaigždės turi super plieno trupinius.
Peržiūrėkite šį „Astronomy Cast“ epizodą, pritaikytą šiam straipsniui apie kosmosą: „Nukleosintezė: elementai iš žvaigždžių“.
Šaltiniai:
NASA
Vikipedija
UC-Berkeley
