Innhold
- TL; DR (for lang; ikke lest)
- Nuclear Fusion: The Big Squeeze
- Evolution of a Star
- Elementproduksjon
- Går ut med et smell
En typisk stjerne begynner som en tynn sky av hydrogengass som under tyngdekraften samler seg inn i en enorm, tett sfære. Når den nye stjernen når en viss størrelse, antennes en prosess som kalles kjernefusjon, og genererer stjernene enorm energi. Fusjonsprosessen tvinger hydrogenatomer sammen og omdanner dem til tyngre elementer som helium, karbon og oksygen. Når stjernen dør etter millioner eller milliarder av år, kan det frigjøre tyngre elementer som gull.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Atomfusjon, prosessen som styrker hver stjerne, skaper mange av elementene som utgjør vårt univers.
Nuclear Fusion: The Big Squeeze
Kjernefusjon er prosessen der atomkjerner tvinges sammen under enorm varme og trykk for å skape tyngre kjerner. Fordi disse kjernene alle har en positiv elektrisk ladning, og som ladninger frastøter hverandre, kan fusjon kun skje når disse enorme kreftene er til stede. Temperaturen ved solens kjerne er for eksempel omtrent 15 millioner grader Celsius (27 millioner grader Fahrenheit), og har et trykk som er 250 milliarder ganger større enn jordens atmosfære. Prosessen frigjør enorme mengder energi - ti ganger så mye kjernefysisk spaltning, og ti millioner ganger så mye som kjemiske reaksjoner.
Evolution of a Star
På et tidspunkt vil en stjerne ha brukt opp alt hydrogenet i kjernen, og det hele har blitt omgjort til helium. På dette stadiet vil de ytre lagene av stjernen utvide seg til å danne det som kalles en rød gigant.Hydrogenfusjon konsentreres nå om skalllaget rundt kjernen, og senere vil heliumfusjon oppstå når stjernen begynner å krympe igjen og blir varmere. Karbon er resultatet av kjernefusjon mellom tre heliumatomer. Når et fjerde heliumatom blir med i blandingen, produserer reaksjonen oksygen.
Elementproduksjon
Bare de større stjernene kan produsere tyngre elementer. Dette er fordi disse stjernene kan øke temperaturene høyere enn de mindre stjernene som vår sol kan. Etter at hydrogen er brukt opp i disse stjernene, går de gjennom en serie kjerneforbrenning avhengig av hvilke typer elementer som produseres, for eksempel neonforbrenning, karbonforbrenning, oksygenforbrenning eller silisiumforbrenning. Ved karbonforbrenning går elementet gjennom kjernefusjon for å gi neon, natrium, oksygen og magnesium.
Når neon brenner, smelter den sammen og produserer magnesium og oksygen. Oksygen gir på sin side silisium og de andre elementene som finnes mellom svovel og magnesium i det periodiske systemet. Disse elementene produserer på sin side de som er i nærheten av jern på det periodiske bordet - kobolt, mangan og ruthenium. Jern og andre lettere elementer blir deretter produsert gjennom kontinuerlige fusjonsreaksjoner av de ovennevnte elementer. Radioaktivt forfall av ustabile isotoper forekommer også. Når jern er dannet, stopper kjernefusjon i stjernens kjerne.
Går ut med et smell
Stjerner som er noen ganger større enn solen vår, eksploderer når de går tom for energi på slutten av levetiden. Energiene som frigjøres i dette flyktige øyeblikket dverger stjernenes levetid hele livet. Disse eksplosjonene har energi til å skape elementer som er tyngre enn jern, inkludert uran, bly og platina.