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1、1元素哪里来?HCFeUS化学学院 2008级1班王瑞琦2024/8/22我是怎么来的?2024/8/23元素是怎么来的?宇宙大爆炸2024/8/24宇宙大爆炸宇宙大爆炸宇宙起源的事件,约在137亿年前,宇宙由极其高热、极其高密度的奇点处爆发产生。1.强强子子时代代(10-35秒 - 1秒)2.轻子子时代代(1秒 - 3分钟)3.辐射射时代代(3分钟 - 30万年)4.原子原子时代代(30万年 - 100万年)5.引力引力时代代(100万年 -)2024/8/252024/8/26原初核核合成质子、中子合成轻原子核轻子时代轻子时代(1秒 - 3分钟)pnD(2H) 3He4He 7Li今天宇宙
2、的元素组成:w(H)=71%, w(He)=27%, w(其它)=2%2024/8/27引力时代引力时代(100万年 -)星系星云恒星2024/8/28恒星的青壮年(主序星阶段)恒星的青壮年(主序星阶段)热核反应:41H 4He + 2e+ + 22024/8/29当恒星聚变生成的He占12%时,恒星就离开主序星阶段,进入红巨星阶段。不同质量的恒星有不同的演化路径,下面主要讨论8M日M30M日的恒星的演化。2024/8/210恒星的晚年(红巨星阶段)恒星的晚年(红巨星阶段)中心核收缩,外层膨胀启动新的核聚变反应!2024/8/2114n核素的生成:1H 4He 4He 12C, 16O 1.9
3、亿K,1.1kg/cm312C 20Ne, 24Mg 7.4亿K,240kg/cm320Ne 28Si 16亿K,7400kg/cm316O, 28Si 56Fe核心(呆滞核) 50亿K2024/8/212非4n核素的生成:12C + 12C 23Na + p 7亿K16O + 16O 31P + p 20亿K31P 31S + e+2024/8/213红巨星核心的洋葱头结构2024/8/214红巨星的寿命较短,之后发生超新星爆发,核心以外的物质全部抛入太空,形成星云。核心的物质一部分变为中子,形成中子星;另一部分生成新的元素,并被抛入太空。2024/8/215原子核裂解: 56Fe 134He + 4n - 124.4MeV 4He 2p + 2n - 28.3MeV中子化: p + e- n + e 俘获中子,生成新元素(核素):大质量恒星演化晚期的超新星爆发提供了强大的中子源,56Fe的原子核在瞬间完成了俘获中子,制造重元素的过程!2024/8/21650亿年以前,一颗超新星发生爆发,合成了周期表中所有的元素。产生的星云经过漫长的时间,形成了今天的太阳系。蟹状星云2024/8/217太太阳阳系系的的诞诞生生2024/8/2182024/8/219