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氦之外的元素是如何形成的

时间:2023-01-31 百科知识 版权反馈
【摘要】:因而这些轻元素是早期恒星的主要组成部分。伴随着这些核聚变反应,宇宙里新的元素开始陆陆续续地产生了。质量数为3的氦原子核和氢原子核聚变反应后,就形成了由2个质子和2个中子组成的氦原子核。氢原子慢慢地进行着核聚变,但随着时间流逝,作为燃料的氢原子越来越少,于是接下来就开始了以氦原子为燃料的核聚变反应。3个氦原子核相撞后产生核聚变反应结合成一个碳原子核。通过核聚变反应能形成哪种元素取决于恒星质量。
氦之外的元素是如何形成的_图解宇宙之谜10

回答:由恒星创造出来。


恒星刚开始形成的时候,宇宙中只有氢、氘、氦等轻元素。因而这些轻元素是早期恒星的主要组成部分。大量的氢和氦等气体凝聚成团,因为自身的重力而朝着中心塌缩。这个时候由于恒星内部处于超高密度和超高压状态,恒星内部开始产生核聚变反应。这个核聚变反应就是恒星光辉的来源。伴随着这些核聚变反应,宇宙里新的元素开始陆陆续续地产生了。

作为核聚变的能量源,恒星最开始使用的是氢。氢的原子核由单个质子组成。两个氢原子核聚变形成氘,氘原子核由单质子和单中子组成。氘原子核和氢原子核聚变反应产生由2个质子和1个中子组成的质量数为3的氦原子核。质量数为3的氦原子核和氢原子核聚变反应后,就形成了由2个质子和2个中子组成的氦原子核。

就这样通过氢原子核制造出了氦原子核。氢原子慢慢地进行着核聚变,但随着时间流逝,作为燃料的氢原子越来越少,于是接下来就开始了以氦原子为燃料的核聚变反应。3个氦原子核相撞后产生核聚变反应结合成一个碳原子核。等氦元素消耗殆尽后,碳元素的聚变反应就逐渐开始了。如此这番,在恒星的内部,从质量小的元素到质量大的元素就逐渐形成了。

通过核聚变反应能形成哪种元素取决于恒星质量。质量为太阳8倍左右的恒星只可以形成碳和氧。更重的恒星中,碳和氧可以形成氖和镁,且进一步反应形成硅和铁。一般认为恒星内核聚变反应一直到合成铁原子核为止。

太阳通过以氢元素为燃料的核聚变反应产生氦元素

(出处:NASA)

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