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宇宙里所有元素從何而來?

網(wǎng)友解答: 在地球上,人類發(fā)現(xiàn)了94種天然元素,但在宇宙的一開始并沒有這多種元素。在宇宙誕生之后的最初時間,宇宙經(jīng)歷了持續(xù)時間極為短暫的太初核合成過程,由此產(chǎn)生了質(zhì)量分數(shù)約為75%的氫和

網(wǎng)友解答:

在地球上,人類發(fā)現(xiàn)了94種天然元素,但在宇宙的一開始并沒有這多種元素。在宇宙誕生之后的最初時間,宇宙經(jīng)歷了持續(xù)時間極為短暫的太初核合成過程,由此產(chǎn)生了質(zhì)量分數(shù)約為75%的氫和25%的氦,此外還包含極少的鋰和鈹,其他更重元素的形成都與恒星有關(guān)。

在宇宙大爆炸數(shù)億年之后,彌漫在宇宙中的氫和氦通過引力坍縮作用開始形成恒星。由于早期宇宙中的物質(zhì)密度較大,最初形成的恒星很多都是質(zhì)量超過太陽上百倍的大質(zhì)量恒星。在這些大質(zhì)量恒星的核心區(qū)域,核聚變反應可以不斷產(chǎn)生重元素,直到聚變出鐵(第26號元素)為止。由于鐵原子核的比結(jié)合能最高,使其發(fā)生核聚變反應所需的能量超過了反應本身所能釋放出的能量,所以恒星核心區(qū)域的核反應將會到此為止。失去輻射壓的大質(zhì)量恒星將會發(fā)生強烈的引力坍縮,最終引發(fā)超新星爆發(fā)。在超新星爆發(fā)的極端高溫高壓狀態(tài)下,通過快中子捕獲過程(r-過程),鐵將會聚變出更重的元素,可以產(chǎn)生一直到第94號元素—钚。此外,宇宙中產(chǎn)生重元素的過程還包括雙中子星合并,以及黑洞吞噬中子星等高能宇宙事件。

不過,在太初核合成之后形成的重元素很少,氫和氦仍是宇宙中豐度最高的元素。直到宇宙誕生138億年后的今天,氫和氦的質(zhì)量總共占到了宇宙中普通物質(zhì)總質(zhì)量的99%。在太陽系中,氫和氦也是豐度最高的元素。雖然重元素的豐度較低,但正是由于它們的出現(xiàn),生命才能夠在宇宙中演化出來。

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化學元素(Chemical element)就是具有相同的

核電荷數(shù)

(即核內(nèi)

質(zhì)子數(shù)

)的一類

原子

的總稱。從哲學角度解析,是原子的電子數(shù)目發(fā)生量變而導致質(zhì)變的結(jié)果。[1]

化學元素(

英語

:Chemical element),指自然界中一百多種基本的金屬和

非金屬

物質(zhì),它們只由一種

原子

組成,其原子中的每一核子具有同樣數(shù)量的

質(zhì)子

,用一般的化學方法不能使之分解,并且能構(gòu)成一切物質(zhì)。 一些常見元素的例子有

。到2012年為止,總共有118種元素被發(fā)現(xiàn),其中94種是存在于地球上。擁有

原子序數(shù)

大于83(即鉍之后的元素)都是不穩(wěn)定,并會進行放射衰變。 第43和第61種元素(即

和钷)沒有穩(wěn)定的

同位素

,會進行

衰變

??墒?,即使是原子序數(shù)高達95,沒有穩(wěn)定

原子核

的元素都一樣能在自然中找到,這就是

的自然衰變。

拉瓦錫在1789年,發(fā)表的

化學基礎(chǔ)論

述》一書中列出了他制作的化學元素表,一共列舉了33種化學元素,分為4類:

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