地球上的重金属元素从哪儿来的?
我们的地球是个有着多种元素的星体,元素周期表上绝大多数元素都可以在地球上找到,虽然重金属元素比较稀少,但是那是宇宙中星体的普遍现象,而地球所拥有的丰富元素种类也告诉我们,地球乃至太阳系的形成,很可能并非一颗恒星的超新星爆发事件提供了物质基础,也可能由la型超新星爆发和中子星碰撞等事件提供了物质基础。
地球诞生至今大约已经过去了46亿年,而太阳诞生至今大概过去了约50亿年,先前恒星爆发的身体残骸已经难觅踪迹,它有可能形成了中子星,白矮星或者黑洞,但是只要它有着一个向着某个方向的初始速度,那么50亿年的时间足够它跑得十分遥远,我们看不到原先的星体残骸也就是很正常的。
太阳系中的重金属元素丰度也告诉我们,形成白矮星的恒星和一般情况下的超新星爆发都很难造就这么高的重金属元素丰度,重金属元素的种类也不可能这么多,所以我们太阳系也很有可能使la型超新星爆发或者中子星碰撞形成的,la型超新星爆发是由白矮星的质量达到钱德拉-塞卡上限之后发生的,这样的超新星爆发并不会形成中子星或者黑洞那样的残骸,而是于爆炸中灰飞烟灭,但是却能造成大量的重元素,比较符合太阳系中的重金属元素丰度。
相对于超新星爆发而言,中子星碰撞可以产生更高的温度,因此也可以制造更多的重元素,也比较符合太阳系中的重金属元素丰度。
地球内部合成不了重金属,都得在恒星演化中得到。
恒星内部生成铁元素之后,不释放能量。此时,星体向内猛烈坍缩。发生反弹,引起超新星爆发。
超新星爆发的威力强大到元素都能继续往下合成。向金,银这样的重金属,都是在超新星爆发中合成的。
我们知道,在恒星内部,通过核反应最高只能聚变出铁元素。铁56的比结合能最大,再要合成更重的元素,就不是放热反应,而是吸热反应了,因此更重元素无法通过核聚变来产生。那是不是所有重元素都来自超新星或双中子星合并呢?也不尽然,在恒星内部,也有一条持续稳定的路径,让比铁重的元素逐一生成,这就是“慢中子俘获”。
第一代超新星爆炸出一些重元素的碎屑,有些飘荡在宇宙空间,凝结成行星,也有些被其他恒星吸引过去,成为进一步核反应的母核。在恒星内部,有着各种各样的辐射,其中就有中子辐射。偶然的机会,“贪吃蛇”母核将中子俘获过去,“吃”进肚里,变成更大的原子核。这个过程很漫长,可能要一年,甚至十年,才会发生一起俘获事件,所以称为“慢中子俘获”。这些原子核就如同滚雪球一般,越来越大。然而雪球毕竟是有限度的,吃胀肚子的不稳定原子核会发生β衰变,吐出电子和中微子,变成了原子序数+1、原子量相同的其他元素。
原子核吃进中子,吃多了会“消化不良”,发生β衰变,中子变成质子。
比如银109“吃”掉一个中子,变成不稳定的银110,立刻衰变成镉110。镉元素比较能“吃”,连吃五个中子一直吃到镉115,才衰变成铟115,然后是铟116,又衰变成锡116。偶数位的锡也是个“吃货”,接连吃掉五个中子,到了锡121才撑不住,衰变成锑121。
原子核就是这样通过“慢中子俘获”过程,如同滚雪球一样越来越大,最终到了铊元素,遇到了问题。
从银到锑的慢中子俘获过程。
铊的稳定同位素铊203“吃”下一个中子,又衰变成铅204,和它的小弟“锡”一样,铅也是个大吃货,它继续吃中子到铅209,这是一种不稳定的同位素,它迅速衰变成铋209。铋209吃掉一个中子就撑不住,衰变成钋210。到了这里,偌大的原子核终于吃中子吃到吐,于是发生α衰变,直接吐出一个氦核(α粒子),原子序数-2,原子量-4。
“铅铋钋循环”,其中红线为中子俘获,蓝色为β衰变,绿色为α衰变,青色为电子俘获。
不信你看,铋以后的元素全都是放射性元素,钋210的半衰期只有136天,发生α衰变,直接掉到铅206。就这样,从铅206,到铅207,铅208,铅209,铋209,铋210,钋210,再回到铅206,恰好组成了一个循环。“慢中子俘获”滚雪球的游戏玩不下去了,重元素一步一步向上爬格子,最终撞到了天花板——铅。
正是如此,虽然铅“重”达82号,在地壳里却比很多轻元素——如碘、溴甚至五金之一的锡——都要多,是重元素里最多的一个存在。
可能是由最普通的碳裂变而来的。
应该是自然生长的吧,或者有其他是元素合成
应该是有最基本的元素裂变而来的。
那像铁呀锰呀金呀这些金属也都是碳12“裂变”的了,
恒星核聚变到了铁打止了,那么宇宙中的重金属元素是怎么产生的?
然而,宇宙中除了氢和氦之外,其他重元素是如何形成的却还是一个未解之谜。目前科学界普遍认为,一些重元素由氢与氦通过恒星内部核聚变反应产生。而恒星爆发成为超新星之后,又形成了另外一些重元素。然而,最近发表在《物理评论快报》上的一项新理论模型表明,微型黑洞从其内部毁灭中子星,可能也会制造出重元素,其中包括...
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太阳系早期有四个“地球”,其他三颗哪去了?都有不一样的命运
只不过,恒星内部的核聚变能够转化的元素种类也非常有限,最多只能转化到26号元素铁,后面的那些重元素则需要更猛烈的宇宙能量事件,例如超新星爆发,中子星碰撞融合等都可以转化为一定量的重元素。由此可见,重金属元素在宇宙中是比较稀有的,可是地球包括太阳系却有丰富的重金属元素储量,这是怎么回事?
恒星核聚变到了铁打止了,那么宇宙中的重金属元素是怎么产生的?
超新星爆发的时候也会有质量损耗,释放大量能量,铁核通过捕获周围的中子形成更重的元素。重元素的形成与裂变都是宇宙自身的产物,是因为天体质量引力引起的反应,与上帝毫无关系。超新星大爆炸的极端高温高压状态,就会合成出被铁更重的元素,例如黄金等重金属元素,从而抛向太空,这些超新星的各种抛射物...
...如果来自太阳、太阳上就没有能力聚变成重金属呀?
各种元素都可以在核变化中,相互转化,也就是说,形成地球的时候,也就形成了各种元素和元素的同位素,逐渐变化成各种相对稳定 的元素,并固定下来。地球和太阳无直接接触,不会是来自太阳的。还有问题可以在线百度Hi我获得帮助。
中子星撞击地球会怎么样
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阿坝藏族羌族自治州18010711085: 地球上到底是银多金少还是金多银少? - ?
父储三九:[答案] 据美国国家地理网站报道,长期以来人们便已经知道地球上的一些贵金属,包括金和银,都源自于超新星的爆发,然而这些金属元素的确切起源过程一直是一个未解之谜.现在,一项新的研究为这一谜团的解开提供了线索.大部分的轻元素,包括氢和...
阿坝藏族羌族自治州18010711085: 地球的重元素是从哪里来的? - ?
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阿坝藏族羌族自治州18010711085: 地球上的重金属元素从哪里来的,是否全部来自陨石? 按照核聚变理论,普通的恒星无法生成大雨铁的元素. - ?
父储三九: 地球内部合成不了重金属,都得在恒星演化中得到. 恒星内部生成铁元素之后,不释放能量.此时,星体向内猛烈坍缩.发生反弹,引起超新星爆发. 超新星爆发的威力强大到元素都能继续往下合成.向金,银这样的重金属,都是在超新星爆发中合成的.
阿坝藏族羌族自治州18010711085: 地球上的金子从哪儿来 - ?
父储三九: 地球上的金子来自外太空. 最新的研究结果表明,宇宙的年龄约为138.2亿岁,这比地球的46亿岁要大许多.“太阳系在宇宙中的年龄也不大.在太阳系形成之前,它的'地盘'上就有一些恒星的存在.这些恒星经过漫长的时间,在演化末期发...
阿坝藏族羌族自治州18010711085: 地球上的金 银等贵金属是从哪儿来的?谁告诉一下? - ?
父储三九: 贵金属是有色金属中的一类,包括金、银和铂族金属(铂、钌、铑、钯、锇、铱)共8种.这些金属在地壳里的丰度低,分布稀散,彼此互溶共生,富集、分离和提纯都较困难,行情较贵,所以得名为贵金属.大量的银从冶炼铜、铅、锌的阳极泥中回收,金和铂族金属主要从处理砂矿和矿脉中获得.我国的铂族金属主要从铜、镍、硫化共生矿中回收获得.金、银常用来制造装饰品和钱币.从19世纪末开始,贵金属和贵金属合金应用于工业和科学研究,现广泛用于航空、航天、原子能、化工、电子工业、冶金工业等部门.
阿坝藏族羌族自治州18010711085: 地球上的金属元素是怎么形成的? - ?
父储三九: 这与地球形成有关,宇宙大爆炸初期,只产生了一种元素C12经过无数次裂变与衰变,形成了其它元素,这些元素又发生化学反应,产生化合物,又经过无数次聚合及碰撞形成了地球最初态,
阿坝藏族羌族自治州18010711085: 重金属元素的来源?
父储三九: 大多数重金属是从地球上提取的,也有一部分在实验室通过各种方式得到,但没有量 人们猜测光是由无数光子组成的,这是关于光的一种学说
阿坝藏族羌族自治州18010711085: 黄金和其他重金属元素来源于什么? ?
父储三九: 研究认为黄金和其他重金属元素可能来自于中子星碰撞的大爆炸
阿坝藏族羌族自治州18010711085: 金属从哪里来?? - ?
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