Indhold
- TL; DR (for lang; læste ikke)
- Nuclear Fusion: The Big Squeeze
- Evolution of a Star
- Elementproduktion
- Tager ud med et smell
En typisk stjerne begynder som en tynd sky af brintgas, der under tyngdekraften samler sig ind i en enorm, tæt sfære. Når den nye stjerne når en bestemt størrelse, antændes en proces, der kaldes nuklear fusion, hvilket genererer stjernerne enorm energi. Fusionsprocessen tvinger hydrogenatomer sammen og omdanner dem til tungere elementer som helium, carbon og ilt. Når stjernen dør efter millioner eller milliarder af år, kan den frigive tyngre elementer som guld.
TL; DR (for lang; læste ikke)
Kernefusion, processen, der styrker hver stjerne, skaber mange af de elementer, der udgør vores univers.
Nuclear Fusion: The Big Squeeze
Kernefusion er den proces, hvor atomkerner tvinges sammen under enorm varme og tryk for at skabe tungere kerner. Fordi disse kerner alle har en positiv elektrisk ladning, og ligesom ladninger afviser hinanden, kan fusion kun ske, når disse enorme kræfter er til stede. Temperaturen ved solens kerne er for eksempel ca. 15 millioner grader Celsius (27 millioner grader Fahrenheit) og har et tryk 250 milliarder gange større end jordens atmosfære. Processen frigiver enorme mængder energi - ti gange så stor som med nuklear fission og ti millioner gange så meget som kemiske reaktioner.
Evolution of a Star
På et tidspunkt vil en stjerne have brugt alt brint i sin kerne, alt sammen er blevet omdannet til helium. På dette trin vil de ydre lag af stjernen udvide sig til at danne det, der er kendt som en rød gigant.Hydrogenfusion koncentreres nu på shelllaget omkring kernen, og senere vil heliumfusion opstå, når stjernen begynder at krympe igen og bliver varmere. Carbon er resultatet af nuklear fusion blandt tre heliumatomer. Når et fjerde heliumatom tilslutter sig blandingen, producerer reaktionen ilt.
Elementproduktion
Kun de større stjerner kan producere tungere elementer. Dette skyldes, at disse stjerner kan trække deres temperatur op højere end de mindre stjerner, som vores sol kan. Når brint er opbrugt i disse stjerner, gennemgår de en række nuklearforbrænding afhængigt af hvilke typer af elementer der produceres, for eksempel neonforbrænding, kulstofforbrænding, iltforbrænding eller siliciumforbrænding. Ved kulstofforbrænding går elementet gennem nuklear fusion for at give neon, natrium, ilt og magnesium.
Når neon forbrænder, smelter den sammen og producerer magnesium og ilt. Oxygen giver på sin side silicium og de andre elementer, der findes mellem svovl og magnesium i den periodiske tabel. Disse elementer producerer til gengæld dem, der er tæt på jern på det periodiske bord - kobolt, mangan og ruthenium. Jern og andre lettere elementer produceres derefter gennem kontinuerlige fusionsreaktioner af de ovennævnte elementer. Radioaktivt henfald af ustabile isotoper forekommer også. Når jern er dannet, stopper nuklear fusion i stjernens kerne.
Tager ud med et smell
Stjerner, der er et par gange større end vores sol, eksploderer, når de løber tør for energi i slutningen af deres levetid. Energierne, der frigives i dette flygtige øjeblik, dværgger stjernenes hele levetid. Disse eksplosioner har energi til at skabe elementer, der er tungere end jern, herunder uran, bly og platin.