Все, що оточує нас — предмети побуту, жива і нежива природа, складається з атомів. Утворюючи хімічні зв'язки, атоми простих речовин можуть створювати більш складні речовини, наприклад, два атоми водню і один атом кисню утворюють воду, без якої було б неможливе життя на Землі. На сьогоднішній день відомо 118 хімічних елементів, але так не завжди було.
Спочатку у природі був ніяких хімічних елементів. Новонароджений Всесвіт був чимось на кшталт бульйону з глюонів і кварків, які поступово об'єднувалися в протони і нейтрони — майбутні атомні ядра всіх відомих нам речовин.
Потім відбулося їх злиття, внаслідок чого в космосі з'явилися перші хімічні елементи — гелій, водень і мізерна кількість літію. На той час Всесвіт вже охолонув настільки, що нові елементи не могли утворюватися.
Але звідки тоді взялося все інше?
Щоб принести різноманітність до таблиці Менделєєва, Всесвіту знадобилися космічні реактори — зірки. Починаючи від зіркових карликів удесятеро менше Сонця і закінчуючи надгігантами на кшталт Рігеля, всі зірки починають свій шлях однаково.
Зірки це величезні космічні реактори.
Спалюючи у своїх надрах найпоширеніший елемент водень, вони перетворюють його на гелій, виділяючи при цьому променисту енергію. Старея, що розтратили водневе паливо, невеликі зірки стають червоними гігантами, в яких виникають сприятливі умови для горіння вже гелію. З нього в процесі синтезу утворюється вуглець і відносно малих обсягах кисень. На цьому роль невеликих зірок в утворенні хімічних елементів закінчується, їм просто не вистачає маси, щоби запалити вуглець.
Але що не під силу малим зіркам, виявляється під силу світилам у п'ять і більше разів масивніше Сонця. Вони синтезують із вуглецю кисень, кальцій, кремній та інші елементи аж до заліза та нікелю. Однак на цьому етапі у більшості масивних зірок починаються проблеми. Справа в тому, що залучення до термоядерного синтезу заліза відбувається не з виділенням, а з поглинанням енергії. Вироблена ядром зірки енергія – це єдине, що утримує зірку від колапсу. Утворення ж у ядрі заліза призводить до втрати енергії, внаслідок чого масивна зірка втрачає рівновагу і за лічені частки секунди стискається, а потім вибухає надновою, викидаючи в простір зовнішні шари зі створеними хімічними елементами. Але ж залізо в таблиці Менделєєва йде лише за номером 26.
Звідки тоді взялися мідь, срібло, золото, платина та інші елементи, якщо нічого важчого заліза при термоядерній реакції утворюватися не може?
Із цього приводу існують різні думки. Згідно з однією такою думкою, в ході вибуху наднової атомні ядра, що розлітаються з величезною швидкістю, стикаються з нейтронами і ніби «обростають» ними. Частина нейтронів перетворюються на протони, атомний номер ядра збільшується, у результаті виходить новий важчий елемент. Це так званий R-процес або швидке захоплення нейтронів. Вважається, що таким чином можуть утворюватися елементи до плутонію.
Згідно з іншою точкою зору, R-процес запускається при злитті нейтронних зірок з наступним викидом у космос енергії та речовини. Чого-чого, а нейтронів у цих зірках хоч греблю гати, ось вони і вступають у взаємодію з атомними ядрами, збагачуючи їх і синтезуючи тим самим нові елементи. Але найімовірніше, що утворення важких елементів має місце у обох випадках.
Отже, все, що вас оточує – це продукти життєдіяльності зірок. Повітря, яким ви дихаєте, вода, яку п'єте, золоте кільце на пальці вашої руки і вуглець у складі клітин вашого тіла — все це створено мільярди років тому в надрах світил. Погодьтеся, як не відчути причетність до вічності?
Источник: zefirka.net
