為什麼恆星直接將氦元素組合成了碳和氧?那鋰?鈹?硼呢?

時間 2021-05-31 21:20:18

1樓:魯超

鋰在宇宙中的豐度卻比氫和氦少的太多,不成比例,這被稱為「宇宙學鋰差異」。更讓天文學家感到奇怪的是,老恆星裡的鋰很少,反而是一些年輕的恆星裡的鋰更多。

這個原因在於,鋰很容易和氫核反應結合生成兩個氦原子,這種核反應只需要240萬度就可以發生,而這是很多恆星都可以輕易達到的溫度。

這就是鋰的問題

由於鋰的這種核反應效能,太陽上鋰的豐度甚至比地殼裡還要少。

我們知道,恆星中的氫不斷聚變成氦,由於氦比氫重,所以形成乙個氦的核心。

然後呢?

當一顆恆星核心中的氫快耗盡時,它就會開始坍縮,直到中心溫度上公升到一億度,氦核開始發生聚變,兩個氦核聚合成鈹8,可惜鈹8半衰期太短,很快又衰變成兩個氦核。如果在「短命」鈹8僅有的壽命時間內,又乙個氦核撞上了它,就有機會發生核反應,變成碳12。這個總反應相當於三個氦核(α粒子)聚變成乙個碳核,因此這個過程叫做「3α過程」。

「3α過程」:第一步是可逆的,在正巧碰到第三個氦原子的時候,才會生成碳12

通過「3α過程」元素製造生產序列直接從2號元素氦跳到了6號元素碳。鋰的問題之前說過了,鈹的劣勢在這個過程裡也表露無遺,鈹8半衰期太短,只是這個過程的中間產物,較穩定的鈹9不在這條反應路線上。

硼更慘,根本就不在這條反應路線上。

那宇宙中的鈹和硼是怎麼來的呢?它們來自宇宙射線,也就是說,完全憑運氣。所以,雖然它們倆是較輕的元素,在宇宙中的豐度卻極其低。

鈹和硼的產生源於宇宙射線

2樓:伶月劍

相比於碳、氧,鋰鈹硼的原子核穩定性不高,從氦形成這些元素放熱不多,有些甚至吸熱,所以反應自然走了產能最多的路線。自然界的少量鋰鈹硼是通過其它核反應形成的

為什麼地球上的氦很少?

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