Origen de los elementos quimicos

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A finales de la década de 1940, Gamow, Alpher y Herman intentó explicar la síntesis de los elementos pesados ​​de la nube caliente densa inicial de bariones, leptones, y la radiación en los primeros 30-60 minutos de la existencia de nuestro universo-unos 10 mil millones años ¡hace! El esfuerzo fracasó, debido a la dificultad de construir núclidos más allá de la masa. Sin embargo, todavía hay razones para creer que los núclidos D, 3He, 4He, y tal vez 7Li se produce en casi sus abundancias observadas actualmente en esa hora primordial agitada y son, por lo tanto, con H, los núclidos más antiguas corriendo.

Problema de helio

La corriente lejos de la controversia se posó sobre el helio es, básicamente, que la luminosidad actual galáctico, que se genera principalmente por la quema de H a Él. Se calcula para convertir -sólo 3-5% f H para él en 1010 años, mientras que la abundancia universal de Él parece ser 24-27% en masa.

Hay una propuesta reciente (debido a Wagoner en 1969) que el colapso, y explosivo reexpansión (o "rebote") de estrellas muy masivas podrían haber producido cantidades significativas de helio por un proceso explosivo hace miles de años. Hay aquellos en el campo que tentativamente permitir que su producción puede en realidad provienen de los tres mecanismos, a saber., Explosiones estelares supermasivos, cosmológicas, y normal de combustión del hidrógeno. Para agravar el problema es el hecho de que no es posible medir directamente las concentraciones de D, 3He, 4He y 7L¡ en las superficies de las más antiguas estrellas "secuencia principal", que son precisamente los que debe reflejar la composición de la galaxia cerca del momento de su formación. Las razones son que las concentraciones de D y Li son demasiado pequeños para ser observados a sus líneas, y las temperaturas de la superficie de estas estrellas son demasiado bajos para excitar las líneas atómicas de él.

Por otra parte, el contenido de helio midieron en los últimos años, tanto en el viento solar (H / He - 20) y los rayos cósmicos solares (H / He - 16) son razonablemente de acuerdo entre sí, pero sustancialmente y asumió durante tantos años (H / He - 10). Parece diferente del valor deducido o observado en la mayoría de estrellas seguro decir que mucho más se sabe acerca de universo cuando el problema se resolvió finalmente el helio.

Historia reciente de las teorías de nucleosíntesis

Básicamente su teoría representado neutrones romper la formación de protones, que a continuación, en caso de colisión con otros neutrones, producirían deuterio estable (ZD), lo que podría capturar otra de neutrones para convertirse en tritio (3T), que es radiactivo y se descompone en 3He estable. El 3He podría capturar un neutrón en estabilizarse 4He. Hay, por supuesto, muchas otras reacciones partícula-partícula que puede ocurrir en un sistema de este tipo que lleva de 1H de 4He, y que éstas se detallarán más adelante si nos fijamos en la fuente de energía primaria estelar. Ahora, el proceso principal de neutrones de partículas, así como otras reacciones de partícula-partícula y la desintegración radiactiva se supone que continuará hasta que toda la lista de elementos se construye. Hubo un poco de apoyo interesante para la teoría de la captura neutrónica. Por ejemplo, es evidente que la abundancia de un isótopo resultante de este proceso variará inversamente con la sección transversal de captura de neutrones de ese isótopo. Por lo tanto, si un isótopo captura neutrones fácilmente desaparecerá rápidamente en un flujo de neutrones y poco de ella se acumulará. Si no captura fácilmente neutrones, sería tienden a acumularse. Pues bien, las curvas de abundancia en efecto, revelan que (con pocas excepciones) los isótopos con baja captura de neutrones secciones transversales son las más abundantes.

Sin embargo, también hay algunos problemas menores con esta imagen sucesiva acumulación; por ejemplo, la muy baja abundancia de los primeros núcleos de Li, Be, y B, y la considerable abundancia de Fe. A pesar de que la teoría podría hacer una puñalada en la explicación de distancia estos problemas, hay una mucho más grave, de hecho, tal vez fatal, error en el modelo. De todos los números de masa de 1 a aproximadamente 260, solamente dos no son estables a todos, independientemente de la composición de nucleones, y los que son de masa 5 y la masa 8,5 cómo están estos números de masa que hay que superar en un modelo de acumulación sucesiva que no lo hace permitir colisiones ternarias de partículas? Una vieja broma de una línea entre los cosmólogos se va, "La teoría de Gamow construye todos los elementos hasta el helio." Se han realizado algunos esfuerzos recientes para ver si los medios de huecos 5 y 8 podrían estar puenteados por ir a través de (a, y) reacciones de 3He a no deberán perseguir esto aquí.

El problema de las grandes nucleosyntheses-delta se ha reexaminado recientemente por Peebles en 1966 y por Wagoner, las velocidades de reacción nucleares empíricos que estuvo disponible en los años intermedios. Los resultados de los nuevos cálculos muestran que el helio se puede producir en el big-bang, HUT no hay cantidades significativas de elementos más pesados. Hay un conjunto de datos (llamada "un universo interesante" por los últimos autores) que permite que el big-bang para sintetizar 2D, 3He, 4He, y tal vez 7L¡ en proporciones características del sistema solar. Sin embargo, los procesos de espalación en atmósferas estelares o la producción por los rayos cósmicos también pueden sintetizar el 2D necesario, 3He y Li, y al mismo tiempo las cantidades observadas de 6Li, 9Be, 10B, y 'IB, que no se realizan en la grande- explosión.

La sugerencia de Hoyle y sus colegas de que todos los elementos (excepto hidrógeno) se sintetizan en los interiores de calor intenso de estrellas ganó un enorme impulso en la década de 1950, y si se incluyen las explosiones estelares, que es universalmente aceptado hoy que este es el sitio de síntesis para todos los elementos de C en (y que incluye al menos parte de la He).

Los procesos exotérmicos en los interiores estelares

, Se espera que estos procesos duran bastante diferentes períodos de tiempo que se produzca sucesivamente en una estrella de evolución como su temperatura de núcleo y la densidad aumentaron sucesivamente como resultado de la contracción gravitacional intervalos que se alternan con los procesos nucleares fundamentales como la fuente de poder estelar.

Procesos de captura de neutrones: