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猫先生app新闻 恒星“点石成金”,中子是个重要角色
发布时间: 2019-08-05 来源:未知 点击次数:

  恒星“点石成金”,中子是个重要角色

  计算机芯片所用的硅、航空发动机上抗高温的镍基相符金、商场中陈列的黄金、铂金……吾们赖以生存的世界是由各栽元素组成的,而这些比铁更重的元素(简称超铁元素)首源之谜备受科学家关注。

  近日的一项钻研经历计算模拟得出结论,在快速中子俘获过程产生超铁元素的理论模型中,80%的超铁元素由坍缩恒星产生,其余20%则来自中子星相符并。

  恒星原形是如何“点石成金”的?中子在这个过程中又扮演了什么角色?

  元素形成以铁为界

  “现在比铁轻元素的形成机制已清新,而超铁元素的首源则存在慢速中子俘获过程(s-过程)、快速中子俘获过程(r-过程)和p-过程等众栽理论模型。”中国原子能科学钻研院核物理钻研所实验核天体物理创新团队钻研员李志宏在批准科技日报记者采访时外示。

  宇宙大爆炸3分钟后,最原首的核相符成最先了。质子、中子、光子、电子等在宇宙中“横冲直撞”。在相互碰撞和结相符过程中,氢、氦以及极幼批的锂、铍、硼元素诞生了。

  后来,片面物质“抱团”逐渐形成了恒星。恒星内部以氢核和氦核为材料,赓续进走核逆答,生成更重的元素猫先生app新闻,并开释出能量。

  “由于原子核均带正电荷猫先生app新闻,两核之间的结相符必要较高的温度条件以克服同性相斥的库仑力。元素越重猫先生app新闻,带电量越大、库仑力越大,形成该元素所需的温度就越高。”李志宏举例,当恒星温度超过30亿摄氏度时,才能形成原子序数为14的硅元素,硅元素再与其他核素逆答形成更众元素,直到原子序数为26的铁元素为止。

  “恒星的核燃烧阶段形成的最重元素为铁元素,这是由于铁元素的比结相符能最高。” 李志宏进一步介绍,质子和中子等核子结相符成原子核不容易,猫先生app而将已经形成的原子核拆开也必要能量,猫先生官网这栽能量被称为原子核的结相符能,而结相符能与核子数方针比值被称为该原子核的比结相符能,即拆开原子核时,平均到每个核子上所需的能量。比结相符能越高,表明原子核越不容易“散架”。

  铁元素的结相符能最高,这意味着什么?“铁元素为核逆答放炎和吸炎的‘分水岭’,若生成铁之前的元素,逆答放炎,恒星升温;生成超铁元素,逆答吸炎,恒星冷却。”李志宏通知科技日报记者,恒星一旦冷却,便无法再挑供有余的温度克服下一个元素相符成的库仑力,核逆答链便在铁这边“戛然而止”了。

  中子助力原子核“添重”

  恒星核燃烧过程只能形成比铁轻的元素,那么吾们周围的金、银、铂等超铁元素从何而来?

  在三类重要的超铁元素理论模型中,有两类均与中子相关。李志宏指出,由于中子呈电中性,在参与核逆答过程中异国库仑力的困扰,所以学界认为绝大无数的超铁元素是经历铁“栽子”俘获中子而产生的,并按照“抓到”中子的相对速度有了快慢之分,p-过程则能够注释30余栽无法经历中子俘获产生的丰质子核素(p-核)的谜团。

  “慢速中子俘获过程清淡发生在红巨星阶段,可产生宇宙中现有超铁元素约一折半目的超铁元素。”李志宏指出,随着红巨星赓续燃烧,其内部的碳氧中央可产生中子,成为重要的中子源。当铁原子核抓到中子时,原子核内便不再“安如泰山”了。在下一个中子被俘获之前,担心详的铁核会进走β衰变,核内的一个中子转折为质子。元素周期外中位列第27位的钴元素就此诞生。钴核再俘获中子,便可产生更众的重核。“现在学界已经历理论计算及实际谱线不益看测逐渐证实了该模型的科学性。”

  “快速中子俘获过程清淡发生在中央塌缩的超新星爆发或两个中子星相符并过程中,可产生约一半的超铁元素。”李志宏外示,这两栽天体运动中,大量的中子喷射而出,一个原子核会被中子围困首来,所以俘获中子是件快捷且易如反掌的事,从铁“栽子”一步步生成铀只需1秒。

  大片面元素都能经历以上两栽中子俘获过程产生,还有约1%的超铁元素是经历p-过程产生的。现在,科学家还未揭开p-核形成的通盘稀奇,其发生过程有待进一步追求。

  “核过程钻研不光致力于追求宇宙元素的首源,还为吾们挑供了一个‘望见’恒星内部深处的窗口,意识恒星中能量产生的过程以及演化历史。”在李志宏望来,这些谜团的追求也会助力人们开发新的核能源,为国防建设和国民经济发展服务。

  原标题:巴基斯坦总理祝贺印度人民党胜选 表达合作意愿