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宇宙中的重金属，科学家发现“金矿”（超新星爆发）

宇宙中的重金属，科学家发现“金矿”（超新星爆发）

2025-02-21 02:32:37阅读量：11 字体：大中小

以铁为分界线的宇宙所有元素分为轻元素和重元素两大阵营。铁和原子序数低于铁的元素在恒星演化过程中基本上可以“锻造”出来。由于恒星中心的高温高压作用和量子隧道效应，轻元素的原子之间会发生聚变反应。换句话说，“质子聚变”形成了具有大原子序数的元素。

恒星的质量越重，其核心的聚变反应就越强，最终推动聚变反应向深度方向发展的条件也就越多。反应产物的原子量也很大，甚至铁也很大。由于铁原子的比结合能最高，如果继续聚变反应，注入的能量将高于释放的能量，恒星内部聚变反应产生的能量是不够的。推铁继续融合。相应地，巨星核心往往在产生铁的时候，这也意味着恒星的生命周期已经结束。
然而，包括地球在内的宇宙地层中含有一定数量的金、铂和其他重金属元素。由于形成过程，科学家们长期以来一直对这些重金属的来源感到困惑。在这些重元素中，我们需要一个比恒星能量更多的反应环境。
因此，科学家们瞄准了超新星爆炸。这是一颗巨星在内部聚变停止后，在生命末期时，外部物质迅速坍缩到核心中而引起的强大“爆炸”。巨大能量的加持在某些区域恢复了更强的聚变，引发了无法控制的聚变反应，将恒星的外层从它的“母体”剥离，以粒子的形式被抛出，甚至更多的被抛出。
在超新星爆发的过程中，巨大的能量输入为原始恒星聚变产物的持续“聚变”提供了条件。其中，“快中子俘获”最为突出。以铁原子为基础，受到巨大能量的加持，来自外界的自由质子被推入铁核。
然而，超新星的爆炸时间如此之短，以至于在如此短的时间内形成足够多的重元素是不够的。一般来说，无论是新形成的还是由较重元素的衰变产生的，都会产生稳定的重元素。元素。对于目前宇宙中的许多重元素来说，超新星爆炸的条件显然还不够，因为它们需要一些时间，而重元素也需要时间。