Inhoud
- TL; DR (te lang; niet gelezen)
- Nuclear Fusion: The Big Squeeze
- Evolutie van een ster
- Productie van elementen
- Uitgaan met een knal
Een typische ster begint als een dunne wolk van waterstofgas die zich onder de zwaartekracht verzamelt in een enorme, dichte bol. Wanneer de nieuwe ster een bepaalde grootte bereikt, ontsteekt een proces dat kernfusie wordt genoemd en genereert de sterren enorme energie. Het fusieproces brengt waterstofatomen samen en zet ze om in zwaardere elementen zoals helium, koolstof en zuurstof. Wanneer de ster na miljoenen of miljarden jaren sterft, kan het zwaardere elementen zoals goud vrijgeven.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Nucleaire fusie, het proces dat elke ster aandrijft, creëert veel van de elementen waaruit ons universum bestaat.
Nuclear Fusion: The Big Squeeze
Nucleaire fusie is het proces waarbij atoomkernen onder enorme hitte en druk worden samengedrukt om zwaardere kernen te creëren. Omdat deze kernen allemaal een positieve elektrische lading dragen, en zoals ladingen elkaar afstoten, kan fusie alleen plaatsvinden wanneer deze enorme krachten aanwezig zijn. De temperatuur in de kern van de zon is bijvoorbeeld ongeveer 15 miljoen graden Celsius (27 miljoen graden Fahrenheit) en heeft een druk die 250 miljard keer groter is dan de aardatmosfeer. Het proces geeft enorme hoeveelheden energie af - tien keer die van kernsplijting en tien miljoen keer zoveel als chemische reacties.
Evolutie van een ster
Op een gegeven moment heeft een ster alle waterstof in zijn kern opgebruikt en is alles in helium omgezet. In dit stadium zullen de buitenste lagen van de ster uitzetten tot wat bekend staat als een rode reus.Waterstoffusie is nu geconcentreerd op de schaallaag rond de kern en later zal heliumfusie optreden wanneer de ster opnieuw begint te krimpen en heter wordt. Koolstof is het resultaat van kernfusie tussen drie heliumatomen. Wanneer een vierde heliumatoom zich bij het mengsel voegt, produceert de reactie zuurstof.
Productie van elementen
Alleen de grotere sterren kunnen zwaardere elementen produceren. Dit komt omdat deze sterren hun temperaturen hoger kunnen opvoeren dan de kleinere sterren zoals onze zon. Nadat waterstof in deze sterren is opgebruikt, gaan ze door een reeks nucleaire verbranding, afhankelijk van het soort elementen dat wordt geproduceerd, bijvoorbeeld neonverbranding, koolstofverbranding, zuurstofverbranding of siliciumverbranding. Bij koolstofverbranding gaat het element door kernfusie om neon, natrium, zuurstof en magnesium te produceren.
Wanneer neon brandt, smelt het samen en produceert het magnesium en zuurstof. Zuurstof levert op zijn beurt silicium en de andere elementen op tussen periodiek zwavel en magnesium. Deze elementen produceren op hun beurt de elementen die in de buurt van het periodiek systeem bijna ijzer zijn - kobalt, mangaan en ruthenium. IJzer en andere lichtere elementen worden vervolgens geproduceerd door continue fusiereacties door de bovengenoemde elementen. Radioactief verval van onstabiele isotopen treedt ook op. Zodra ijzer is gevormd, stopt de kernfusie in de kern van de ster.
Uitgaan met een knal
Sterren die een paar keer groter zijn dan onze zon, exploderen als ze aan het einde van hun leven geen energie meer hebben. De energieën die vrijkomen in dit vluchtige moment verkleinen die van de sterren gedurende hun hele leven. Deze explosies hebben de energie om elementen te maken die zwaarder zijn dan ijzer, waaronder uranium, lood en platina.