Aţi auzit probabil expresia "suntem făcuţi din praf de stele", însemnând că parte din atomii care ne constituie organismul, atomii mai grei,  au fost creaţi cu certitudine în procese ce au avut loc în stele. Atomii au diverse origini, iar acest articol arată şi explică originea atomilor din tabelul periodic al elementelor. După cum puteţi vedea din imagine, mulţi atomi au origini multiple, sunt generaţi în procese diferite.



Clic aici pentru o rezoluţie superioară (6.000 px) a posterului cu originea elementelor din tabelul periodic.


1. Big Bang

Universul a început ca un loc fierbinte şi dens, care a intrat într-o stare de expansiune imediat după Big Bang. După ce universul s-a mai răcit, protonii şi neutronii s-au cuplat pentru a forma elemente uşoare, precum: hidrogenul, heliul şi litiul.


2. Stelele cu masă mică



La început stelele creează energie prin fuziunea atomilor de hidrogen şi formarea atomilor de heliu. Când resursa de hidrogen se epuizează, stelele creează atomi de carbon prin fuziunea celor de heliu, se măresc şi devin gigante roşii.

Stelele cu masă mică ating temperaturi de circa 1 milion K. Straturile exterioare de heliu şi hidrogen (nebuloase planetare) se extind în jurul nucleului de carbon până nu mai pot fi reţinute prin forţa gravitaţională, fiind ejectate în spaţiu. Se crede că moartea stelelor cu masă mică produce multe elemente grele, precum plumbul.


3. Explozia piticelor albe

În urma expulzării nebuloasei planetare rămâne un nucleu de carbon cunoscut cu numele de "pitică albă", cu o temperatură de circa 100 de mii K. În multe cazuri o pitică albă va dispărea lent; în alte cazuri însă, ca urma a acumulării de masă de la stele-partener, vor deveni instabile şi vor exploda, fenomen numit "supernovă de tip 1a". Explozia produce elemente grele precum: fierul, nichelul ori magneziul.


4. Explozia stelelor masive




Stelele masive evoluează rapid şi generează multă căldură. Pe lângă carbon, acestea creează straturi de oxigen, nitrogen  şi fier. Atunci când nucleul conţine doar fier, care este stabil şi compact, fuziunea încetează şi are loc colapsarea, ca urmare a gravitaţiei enorme. Steaua atinge temperaturi enorme, de milioane de kelvini, rezultând într-o explozie numită "supernovă". Astronomii cred că elemente ca arsenicul şi rubidiul se formează în cadrul acestei explozii.


5. Explozia stelelor neutronice

Atunci când se produce o supernovă, nucleul stelei colapsează. Dacă se îndeplinesc anumite condiţii - masa stelei este de 4-8 ori masa Soarelui - o stea neutronică se formează. Când stele neutronice dense intră în coliziune, se creează elemente grele, precum aurul şi platina.


6. Reacţii de spalaţie induse de radiaţia cosmică

Supernovele trimit raze cosmice (particule subatomice şi atomi de mare energie) prin spaţiu. Aceste raze cosmice lovesc alţi atomi în drumul lor, rupând aceşti atomi şi formând alte elemente. Elemente precum litiul, beriliul şi borul se formează astfel.


7. Dezintegrarea radioactivă

Supernovele creează, de asemenea, elemente grele cu nuclee instabile. În timp aceste nuclee rejectează un neutron ori un proton ori un neutron se dezintegrează într-un proton şi un electron. Aceste procese de dezintegrare radioactivă creează atomi mai uşori şi mai stabili, precum radiul şi franciul.


8. Elemente care nu apar în mod natural

26 de atomi din tabelul periodic nu apar în mod natural, ci sunt creaţi în laboratoare (reactoare nucleare ori acceleratoare de particule). De exemplu, plutoniul poate fi creat atunci când neutronii intră în coliziune cu un izotop al uraniului într-un reactor nuclear.

Nu e totul lămurit, deocamdată...

Cu toate progresele ştiinţei, multe sunt încă necunoscute cu privire la modul în care anumiţi atomi sunt creaţi - în special atomi cu număr atomic mediu, nici grei, nici uşori.



Sursa: The origin of elements


Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!