화학 원소는 몇 개입니까?

화학 원소는 수소 또는 산소와 같은 원자 유형입니다. 2011 년 현재 118 개의 요소가 관찰되었으며이 중 98 개가 지구에서 자연적으로 발생합니다. 원자로 또는 입자 가속기 실험에서 20 개의 요소가 인위적으로 생성됩니다. 상당한 양으로 생성 된 최초의 합성 원소는 원소 94 인 플루토늄이었습니다. 플루토늄은 또한 지구에서 자연적으로 발견되는 가장 무거운 원자입니다. 반감기가 8 천만 년에 불과한 플루토늄은 우라늄 광석에서 극소량으로 발생합니다.

현재의 화학 원소는 초신성 핵 합성, 항성 핵 합성 및 빅뱅 핵 합성의 세 가지 소스 중 하나에서 비롯됩니다. 핵 합성은 원자핵이 너무 밀접하게 열을 가해 전자 껍질의 상호 반발을 극복하고 더 무거운 핵을 생성 할 때 발생합니다. 이러한 방식으로, 수소 핵은 헬륨 핵에 융합 될 수 있으며, 이는 충분한 온도 및 압력의 조건에 도달하면 탄소 핵으로 융합 될 수있다.

처음에 우주는 매우 뜨겁고 밀도가 높기 때문에 자유 쿼크, 즉 양성자와 중성자의 성분 인 전자와 방사선으로 구성되었습니다. 백만 분의 1 초 후에, 쿼크는 양자와 중성자 인 바리온으로 융합하기 시작했습니다. 빅뱅 이후 처음 20 분 동안, 우주의 온도는 가장 밝은 별 중심에서 공기보다 밀도가 높은 온도를 초과했습니다. 이 기간 동안 양성자와 중성자는 에너지 적으로 충돌하여 더 큰 핵을 형성했습니다 : 중수소와 두 개의 헬륨 동위 원소. 우주의 모든 물질의 25 %가 리튬과 같은 미량의 무거운 원소와 함께 약 75 %의 수소와 함께 헬륨으로 전환되었습니다. 이것은 현재의 화학 원소 비율과 유사합니다.

첫 번째 별은 빅뱅 이후 약 3 억 년 후에 형성되어 별의 핵 합성이라는 다른 형태의 핵 합성을 시작합니다. 항성 핵 합성에서, 별 중심의 압축 된 물질은 핵융합을 겪어 많은 양의 에너지를 방출하고 별을 무너 뜨리는 작용을하는 중력의 균형을 맞 춥니 다. 이것은 지속적으로 폭발하는 H- 폭탄으로 생각할 수 있습니다. 주기율표에서 철까지의 원소는 항핵 합성에서 형성됩니다.

철보다 무거운 원소를 만들려면 초신성 핵 합성의 또 다른 유형의 핵 합성이 필요합니다. 초신성은 핵에서 모든 핵연료를 소비 한 후 별이 치명적으로 붕괴 될 때 발생합니다. 별의 대기 외피는 중력으로 인해 안쪽으로 무너져 거의 압축 할 수없는 "전자 변성"물질로 만들어진 코어를 튕겨냅니다. 이 갑작스런 바운스 동안, 별 재료의 몇 퍼센트가 거의 순간적으로 더 무거운 요소로 융합되었습니다. 이것은 초신성이 며칠 또는 몇 주 동안 숙주 은하를 비출 수있는 충분한 에너지를 방출합니다. 철보다 무거운 원소는이 놀랍도록 활기찬 우주 사건 중에 합성됩니다.