肥宅钓鱼网
当前位置: 首页 钓鱼百科

地球上的元素为什么这么多(地球上那么多元素都是哪来的)

时间:2023-06-07 作者: 小编 阅读量: 1 栏目名: 钓鱼百科

决定元素属类别的是质子数,中子数的不同则表示这种元素的同位素。更高质子数的元素,比如92号以上,都是人工制造的元素,但这些元素是极不稳定的,很快就会衰变成其他元素。因此太阳系在46亿年前诞生于奥尔特云这个假设具有极高的可信度!地壳元素丰度表,诞生在一颗这样的星球上,生命是不是非

其实我们要说的是,首先诞生的是元素,然后才有地球。有没有毁了你的三观?而且更关键的是不管有没有诞生地球,这些元素都将会存在!

首先来了解下元素和元素之间有什么区别,我们都知道元素都是有原子组成的,不同的元素有不同的原子,而原子则是有电子和原子核组成,而原子核内则有中子和质子两种!

介绍元素属性的话,到中子和质子就可以了。决定元素属类别的是质子数,中子数的不同则表示这种元素的同位素。听上去似乎很简单,就像橡皮泥一样将它们粘合在一起就构成了不同的与元素,但其实如果要实现不同的质子数和中子数结合,这堪比登天!当然这对万能的宇宙来说算啥事啊,不过是一次大爆炸的事而已。

宇宙大爆炸能合成的元素

宇宙大爆炸模型是当前比较能贴近观测的宇宙诞生模型,这从微波背景辐射以及宇宙膨胀与宇宙原初元素的丰度获得佐证,在更合适的模型出现之前,我们以此依据展开讨论。

元素诞生之前的事咱就不说了,以下从大爆炸开始说起:

10^-6S时,夸克和胶子在强作用力下结合成质子和中子等重子族

温度逐渐降低,在10亿K时,少数质子与中子结合,形成氢、氦以及锂的原子核(这就是太初聚变过程),此时仍然是原子核,还不能构成原子,而且还与更多的质子(氢原子核)仍然还在等宇宙的温度降低与电子结合形成氢原子。

37.9万年后,宇宙温度下降到电子和和原子核形成氢原子、氦原子与锂原子。宇宙也膨胀到足够大,一锅粥似的的浓汤也逐渐清朗,光子冲破重重迷雾得以在宇宙中欢快的奔跑。当然我们现在还能看到它,而这就是大爆炸的那束光,被宇宙膨胀红移到了微波波段的宇宙微波背景辐射。

大爆炸能产生的元素就是氢元素、氦元素以及少量的锂元素。

恒星能合成的元素

宇宙微波背景辐射在全向分布上是均匀的,但据普朗克卫星观测发现,仍然存在约十万分之一的差异,当然宇宙在大爆发生时如果100%均匀的话,那么我们的宇宙甚至到现在仍然还处在一片黑暗之中,因为均匀分布的宇宙无法诞生恒星!

从大爆炸到宇宙膨胀,再到1989年COBE卫星发射获得的低分辨率微波辐射,再到普朗克的高分辨率微波辐射照片,当然天文学家总是极尽夸张之能事,那是万分之一的差异给渲染得灯红酒绿。

无论如何,恒星诞生了,开始一路生产元素之旅,质子链的反应从氕到氘,再从氘和氕聚变成氦三,再从氦三聚变成氦四,再到碳、氧、氖、镁、硅、硫、钙一路到铁,那么这些元素都是这么变出来的呢?

质子的数量就决定元素的类别,比如两个质子的是氦,三个质子的锂,四个质子的铍,五个质子的硼,六个质子的是碳,7颗质子的是氧.........但元素却不是质子质子数的堆积,因为两个质子要克服库伦势垒的难度极大,因此中子就很有必要了,比如在最初的氕氕聚变时就是一颗质子转变成了中子,变成氘,有了电中性的中子调和,聚变结合能往后就顺畅多了。

看起来这犹如砌砖一样简单的过程,对于人类来说难如登天,但这也不是所有恒星都具备,比如太阳就只能到达碳元素和氧元素级别,而7-10倍太阳质量以上的恒星则可以演化到铁元素,我们从元素的比结合能知道,铁之前的元素聚变是可以释放能量的,但从铁元素之后的聚变,还需要吸收能量,因此在恒星正常燃烧的阶段内是不可能产生了。此时产生重元素的路子还有一条:慢中子俘获(S过程)

此时的恒星内部会有极强的中子辐射,因此这些轻元素的原子核就有可能会俘获到中子,但中子过多会有一个问题,它会发生β衰变,放出一个电子和中微子,变成一个质子,我们会发现这个原子核的质子就有可能一个个累积起来!那么效率如何呢?

中子俘获后又衰变的过程

慢中子俘获的效率极低,因此对于生产新元素来说,慢中子俘获并不是一个有效途径,而是一个聊胜于无的途径,红巨星内核中比铁更重的钴、镍、铜、锌就是这么来的。但此时恒星内核再无能量输出,铁核坍缩即将超新星爆发。

超新星合成的元素

前文说了铁核后面的元素需要吸收能量才能诞生出新的元素,而铁就是分水岭,如下图,这就是元素的比结合能表。

因此这些重元素只能在超新星爆发的巨大能量中产生,而超新星中诞生别铁更重元素的有效手段是:快中子俘获(R过程)

超新星爆发时会产生密度极高的中子流,甚至100万亿亿个/立方厘米/秒,在如此天文上数字般的的中子撞击下,重原子核犹如糯米团掉到了芝麻堆里,而过多的中子又会不稳定快速β衰变,变成如铱、锇、铂、金等贵重金属元素,像生产的流水线一样被大量生产出来。

中子星和并能合成的元素

超新星爆发后恒星重元素所在的内核质量大部分坍缩成了中子星,因此从过程看超新星爆发生产的重元素是比较有限的,而大量的重元素比如金元素等则主要通过中子星合并等极端天文事件产生。

中子星物质被中子星引力束缚是非常稳定的,但在两颗中子星碰撞后将会失去这个稳定性,中子会通过β衰变成质子,并伴随着中微子辐射和γ射线,而在这个过程中,中子星碎块会衰变成各种元素,这取决于衰变到那个质子数时即产生稳定的元素原子核质子数与中子数组合,而这个结果一般就是偏向于重元素,一般认为75号以上的元素大都来自中子星合并,比如放射性元素铀。

黑洞和并

从来没有听说过黑洞合并还能产生元素,一个黑洞一毛不拔,两个黑洞更是一毛不拔,是不可能产生元素的,不过黑洞在合并不过程中的超级伽玛射线暴却有可能促成大气层中生成新的化合物。

伽玛射线暴的的单光子能量超过太阳光的几十万倍,轰击大气高层的臭氧,直接解离臭氧分子,与大气中的氮结合成二氧化氮,一种棕红色刺鼻且有毒的气体,失去臭氧层的地球会遭受波长极短的高能紫外线照射,这是伽玛射线暴对地球影响的第一波,高能的伽玛射线也有可能直达地面破坏生物DNA,这是第二波(影响速度上来看这才是第一波),因此黑洞合并会间接给地球制造出麻烦的化合物,继而影响地球生命。

还有比92号以上更高的元素吗?

更高质子数的元素,比如92号以上,都是人工制造的元素,但这些元素是极不稳定的,很快就会衰变成其他元素。比如U-238)衰变过程U(铀)-238 → Th(钍)-234 → Pa(镤)-234 → U(铀)-234 → Th(钍)-230.....一直到Pb(铅)-206,不过U-238的半衰期高达44.68亿年,而92号以上的比如93号元素的镎的半衰期只有214.5万年,而118号元素的半衰期12毫秒,小于肉眼反应时间。

超铀元素列表,上面的很多字各位会念不?

地球是怎么诞生的?

康德-拉普拉斯星云说在200多年前就解释了太阳系诞生的秘密,而对邻近银河系内金牛座以及猎户座星云的观测也证明这种说法。因此太阳系在46亿年前诞生于奥尔特云这个假设具有极高的可信度!

奥尔特云也许受到一次邻近超新星爆发的影响,导致其满足金斯不稳定性而开始坍缩,从形成博克球状体到内部诞生恒星星核,星云扁平化,在盘面上形成了行星诞生的星核,而中心继续诞生原恒星,当恒星开始发光,将周围的比较轻的分子云驱赶到了小行星带的外围,而比较重的物质则留在了内行星轨道,这也是内行星都是岩石质行星,木星等行星长成气态巨无霸的主要原因。

地球上的元素完全继承于上一次超新星爆发,理论上来看超新星爆发并不会诞生太多的重元素,而地球上的元素结构也大致符合这个规律,假如奥尔特云形成于中子星合并的星云的话,它将不可太可能诞生出恒星,因为氢元素含量太低,而且由于重元素比例过高,即使诞生星系也很难形成生命。所以鱼和熊掌不可兼得哦,黄金和生命只能二选一。

地壳元素丰度表,诞生在一颗这样的星球上,生命是不是非常幸运?

    推荐阅读
  • 泰安护照换证办理条件 泰安哪里办理出国护照

    泰安护照换证办理条件:1.普通护照签证页即将使用完毕的;2.普通护照有效期不足六个月的,或者有效期在六个月以上但有材料证明该有效期不符合前往国要求的;3.申请人手指伤病痊愈后可以采集指纹的;4.申请人所持普通护照过期失效的,可以重新申请换领普通护照。现役军人申请电子普通护照,按照管理权限履行报批手续后,由本人向所属部队驻地县级以上地方人民政府公安机关出入境管理机构提出。

  • 地黄清热凉血的功效(生地黄清热凉血)

    生地黄清热凉血李卫民邓中甲肖相如频道导读:今天学习6个清热凉血的药对01生地黄赤芍此为凉血止血,养阴散瘀的常用配伍生地黄入心、肝、肾,苦寒质润而滑利,清热凉血止血,养阴生津,活血化瘀;赤芍苦,微寒,性散而泄,入肝经。

  • 微信视频对方忙是什么意思(微信视频对方忙解释)

    微信视频对方忙是什么意思对方正在视频,摄像头被占用,微信会提示对方忙线中。当时你的网络堵塞,就是同时有很多人在使用网络,网络延时过长时会导致对方无应答忙线中。接通后出现对方忙线中,可能是手机断电或者是在接通你微信的同时有电话进来,手机的语音通话优先级要高一些。网络在切换过程中会提示对方方面中,那么我们可以收到视频请求后切换网络,比如从移动数据切换到wifi或者从WiFi切换到移动数据。

  • 蘑组词(蘑的读音)

    下面内容希望能帮助到你,我们来一起看看吧!蘑组词“蘑”字在开头的词语蘑菇、蘑菰、蘑菇云、蘑菰蕈、蘑菇战术、蘑菇姑娘;“蘑”字在中间的词语泡蘑菇、灯笼蘑菇、夜光蘑菇、幻影蘑菇。蘑,汉语次常用字,读作mó。蘑菇——担子菌纲,伞菌科。许多膨大而复杂的气生肉质真菌子实体。引申为故意纠缠。

  • 卖螃蟹为什么用券(卖螃蟹为什么用券买)

    卖螃蟹为什么用券?接下来我们就一起去了解一下吧!卖螃蟹为什么用券螃蟹券其实就是卖方为了达到一定的促销或者吸引消费者前来购买的目的,可以在一定时间里面代替一部分钱来买螃蟹,螃蟹券还是有一定影响力的。螃蟹是我们在日常生活中非常常见的一种海鲜产品,他一般都生活在海里或者是近海里,也有少数生活在淡水区,螃蟹的味道非常好吃,可有很多地方都在售卖,螃蟹券可以做出抵扣。

  • 张北览胜楼的历史(你知道吗)

    下面更多详细答案一起来看看吧!张北览胜楼的历史览胜楼位于南京市玄武区玄武湖公园梁洲东北部,又称湖山览胜楼,始建于六朝,最早为南朝宋孝武帝刘骏为观看水军训练而建,以后南朝历代皇帝相继沿用,至南唐时则改作湖山览胜之用。清宣统元年由新军统制徐绍桢重建,以作为邀集文人雅士联吟结社之处。览胜楼为两层的方形楼阁,建筑面积175平方米,重檐攒尖顶上覆以绿琉璃瓦,内悬居正所书匾额,登楼可一览玄武湖和钟山胜景。

  • 秀智新剧开播(秀智新剧任意忧伤演职人员初见面)

    据相关人士透露,由秀智、金宇彬担任主演的KBS电视剧《任意忧伤》昨日进行了演职人员的第一次会面。除了此前确定的男女主演秀智和金宇彬外,演员林周焕和林珠银也加盟了该剧。他们和部分制作组成员一起进行了首次会面,这样的会面对四位演员来说是很好的熟悉方式。该剧讲述顶级明星和PD之间凄惨爱情故事。另外,该剧将于下月开拍,预计明年春季播出。

  • 祛痣的凹陷修复方法(祛痣凹陷疤痕最好的修复方法)

    追求美丽者的皮肤出現在激光点痣后出現凹坑,它是表明真皮组织负伤破损,造成了凹陷型疤痕。假如追求美丽者自身非常在乎激光点痣后的这一凹坑,那麼也应用胶原蛋白粉注射添充能够改进点痣后留有的凹痕。与其他方式相较为,水杨酸去凹坑须经数次治疗过程医治后才能够清除凹坑,但是它的优势是安全性,副作用也十分小。

  • 电热蚊香液是否有毒(的电热蚊香液有毒吗)

    实验采用国家标准的蚊虫抗药性检测方法,以此反映电热蚊香液的毒性。出现不明原因头晕立即停止使用从市面上售卖的电热蚊香液来看,它和盘蚊香中的灭蚊药物基本相同,只是药物含量相对来说更高。虽然电热蚊香液对人体健康是否会产生明显影响未有定论,但如果孕妇、婴幼儿等敏感人群长时间使用,还是可能会出现不适。周医生建议暂停使用蚊香,果不其然,这名孕妇的胸闷,头晕症状显著好转。

  • 怎么分辨黑头的严重程度(可能根本不是黑头)

    尝试静敷荷荷巴油,同时需要坚持使用。疏通堵塞毛孔的产品可以尝试定期使用较高浓度的水杨酸类产品处理一下,比如宝拉珍选2%水杨酸焕采精华,温和去黑头可以坚持使用荷荷巴油来引导皮脂流出,不过对于脂质微丝来说荷荷巴油的效果可能相对去黑头要弱一些。最后,无论是脂质微丝还是黑头,都不要动手去挤,造成小伤口或者发炎就得不偿失了。