恒星核聚变到铁元素就停了,那么更重的元素是怎么来的?

恒星核聚变到铁元素就停了,恒星核聚那么更重的铁元元素是怎么来的?

1、恒星核聚变到铁元素就停了,素停那么更重的那更元素是怎么来的。当核聚变走到铁这一步,元素奇妙的恒星核聚事情发生了:聚变不再释放能量,反而开始吸纳能量。铁元

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2、素停换句话说,那更在恒星核心的元素熔炉中,一旦铁元素,恒星核聚准确来说是铁元镍-62,但最终镍会转化为铁,素停成为聚变的那更主角,由于无法再释放能量,元素恒星的内部平衡被彻底打破,核聚变之火也因此熄灭。为何超越铁的聚变会变成能量的吞噬者呢。答案在于铁拥有最高的比结合能。

3、在了解比结合能之前,我们先要明白什么是结合能。结合能是指将原子核中的核子绑在一起所需的能量,正如教科书上所说:“原子核中的核子依靠核力连结,若要将它们分开,同样需要能量,此即原子核的结合能结合能并不是元素自身携带的能量,它仅仅表示分离原子核,裂变,或联合原子核,聚变,所需要投入或释出的能量。

4、原子核内的核子数量,不论是质子还是中子,越多,其结合能就越高。比结合能,即结合能除以核子数,也即是所谓的平均结合能。我们可以将结合能与比结合能的关系类比为与人均。就像一个国家的再高,关键还要看人均一样,核聚变的关键也在于比结合能,而非结合能。

5、铁之所以具有最高的比结合能,是因为它在元素界中地位最稳固。铁的稳定性意味着向铁原子核内添加核子,进行聚变,会变得异常艰难,因此需要耗费庞大的能量。

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1、我们还可以通过爱因斯坦质能方程=平方来进一步阐释,为何在铁之后的聚变会需要吸收能量。在铁之前的轻元素进行聚变时会失去质量并释放能量,而铁之后的重元素在聚变中会增加质量,从而吸收能量。那么,为何一旦吸收能量,恒星中的核聚变就不能持续了呢。因为恒星的存在依赖于引力与核力之间的微妙平衡。

2、核聚变释放的能量形成一种向外的压力,与恒星自身的引力相平衡,使恒星得以稳定。从氢聚变开始,引力的压缩作用使得恒星核心达到启动聚变所需的高温。恒星核心先吸收能量,随后通过聚变释放出更大的能量,这股能量又为下一轮的聚变提供动力。

3、然而,在铁聚变发生时,能量不仅不会被释放,还会迅速消耗掉恒星的能量,导致恒星塌缩,进而触发核爆炸,这便是我们所知的超新星爆发。超新星爆发所释放的能量,在短短时间内比太阳在100亿年中释放的总能量还要巨大100倍。

4、这股强大的能量在宇宙中瞬间打造出一个超级反应炉,催生出包括铁之后的重元素在内的所有元素。随后在恒星的遗迹上,会诞生一颗中子星或黑洞。

5、一旦恒星决心走向终结,任何力量都难以挽留。科学界将铁的核聚变称作“恒星杀手”,它虽然终结了恒星内部的核聚变,却开启了生命起源的超新星爆发。它加速了宇宙产生所有元素并散播元素的速度,大大缩短了孕育生命所需的时间。否则,我们脚下的地球,以及地球上的我们,又如何能够存在。

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