Quantos elementos químicos existem?
Um elemento químico é um tipo de átomo, como hidrogênio ou oxigênio. Em 2011, 118 elementos foram observados, com 98 deles ocorrendo naturalmente na Terra. 20 elementos são criados artificialmente em reatores nucleares ou experimentos de acelerador de partículas. O primeiro elemento sintético a ser criado em quantidades substanciais foi o plutônio, elemento 94. O plutônio também é o átomo mais pesado encontrado naturalmente na Terra. Com uma meia-vida de apenas 80 milhões de anos, o plutônio ocorre em quantidades extremamente pequenas em minérios de urânio. A nucleossíntese ocorre quando os núcleos atômicos são pressionados tão de perto e em calor tão alto que superam a repulsão mútua de suas conchas de elétrons e produzem núcleos mais pesados. Dessa maneira, os núcleos de hidrogênio podem ser fundidos em núcleos de hélio, que por sua vez podem se fundir em núcleos de carbono, se condições de temperamento suficientesão atingidos e a pressão são alcançados.
No começo, o universo era tão quente e denso que consistia em nada além de quarks livres - os constituintes de prótons e nêutrons - elétrons e radiação. Depois de um milionésimo de segundo, Quarks começou a se fundir em Baryons: prótons e nêutrons. Nos primeiros vinte minutos após o Big Bang, a temperatura do universo excedeu a no centro das estrelas mais brilhantes, com uma densidade maior que o ar. Durante esse período, prótons e nêutrons colidiram energicamente para formar núcleos maiores: deutério e dois isótopos de hélio. 25 % de toda a matéria no universo foram convertidos em hélio, com cerca de 75 % de hidrogênio, juntamente com quantidades vestigiais de elementos mais pesados, como o lítio. Isso é semelhante à proporção do dia atual de elementos químicos.
As primeiras estrelas formaram cerca de 300 milhões de anos após o Big Bang, emIdentando outra forma de nucleossíntese chamada nucleossíntese estelar. Na nucleossíntese estelar, a matéria muito compactada no centro de uma estrela passa por fusão nuclear, liberando grandes quantidades de energia e equilibrando as forças da gravidade que agem para colapsar a estrela. Isso pode ser pensado como uma bomba H continuamente explodindo. Elementos até o ferro na tabela periódica são formados na nucleossíntese estelar.
Para criar um elemento mais pesado que o ferro requer outro tipo de nucleosytesia, a nucleossíntese da supernova. As supernovas ocorrem quando as estrelas entram em colapso catastroficamente depois de consumir todo o seu combustível nuclear em seus núcleos. O envelope atmosférico da estrela cai para dentro devido à gravidade, pulando um núcleo feito de matéria "degenerada de degeneração" quase incompressível. Durante esse salto abrupto, vários por cento do material da estrela são fundidos em elementos mais pesados quase instantaneamente. Isso libera energia suficiente para a Supernova ofuscar sua galáx anfitriãy por dias ou semanas. Elementos mais pesados que o ferro são sintetizados durante este evento cósmico incrivelmente enérgico.