Πόσα χημικά στοιχεία υπάρχουν;

Ένα χημικό στοιχείο είναι ένας τύπος ατόμου, όπως το υδρογόνο ή το οξυγόνο.Από το 2011, παρατηρήθηκαν 118 στοιχεία, με 98 από αυτά να εμφανίζονται φυσικά στη Γη.20 στοιχεία δημιουργούνται τεχνητά σε πειράματα πυρηνικών αντιδραστήρων ή επιταχυντή σωματιδίων.Το πρώτο συνθετικό στοιχείο που δημιουργήθηκε σε σημαντικές ποσότητες ήταν το πλουτώνιο, το στοιχείο 94. Το πλουτώνιο είναι επίσης το βαρύτερο άτομο που βρέθηκε φυσικά στη γη.Με χρόνο ημιζωής μόλις 80 εκατομμυρίων ετών, το πλουτώνιο εμφανίζεται σε εξαιρετικά μικρές ποσότητες σε μεταλλεύματα ουρανίου. Τα σημερινά χημικά στοιχεία προέρχονται από μία από τις τρεις πηγές: νουκλεοσυναγωγία Supernova, αστρική νουκλεοσυναγωγία και νουκλεοσυναγωγία του Big Bang.Η νουκλεοσυνθεσία εμφανίζεται όταν οι ατομικοί πυρήνες πιέζονται μαζί τόσο στενά και σε τόσο υψηλή θερμοκρασία που ξεπερνούν την αμοιβαία απόρριψη των ηλεκτρονικών κελυφών τους και παράγουν βαρύτερους πυρήνες.Με αυτόν τον τρόπο, οι πυρήνες υδρογόνου μπορούν να συγχωνευθούν σε πυρήνες ηλίου, οι οποίοι με τη σειρά τους μπορούν να συγχωνευθούν σε πυρήνες άνθρακα, εάν επιτευχθούν συνθήκες επαρκούς θερμοκρασίας και πίεσης.

Στην αρχή, το σύμπαν ήταν τόσο ζεστό και πυκνό που αποτελούσε τίποτα άλλο παρά δωρεάν κουάρκ mdash;τα συστατικά των πρωτονίων και των νετρονίων mdash;ηλεκτρόνια και ακτινοβολία.Μετά από ένα εκατομμύριο του δευτερολέπτου, οι κουάρκ άρχισαν να συγχωνεύονται σε βαρύων: πρωτόνια και νετρόνια.Για τα πρώτα είκοσι λεπτά μετά το μεγάλο κτύπημα, η θερμοκρασία του σύμπαντος ξεπέρασε ότι στο κέντρο των πιο λαμπρών αστεριών, με πυκνότητα μεγαλύτερη από τον αέρα.Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, τα πρωτόνια και τα νετρόνια συγκρούστηκαν ενεργά για να σχηματίσουν μεγαλύτερους πυρήνες: δευτέριο και δύο ισότοπα ηλίου.Το 25 % του συνόλου του θέματος στο σύμπαν μετατράπηκε σε ήλιο, με περίπου 75 % υδρογόνο, μαζί με ιχνοστοιχεία βαρύτερων στοιχείων όπως το λίθιο.Αυτό είναι παρόμοιο με την αναλογία των χημικών στοιχείων της τρέχουσας ημέρας.

Τα πρώτα αστέρια σχημάτιζαν περίπου 300 εκατομμύρια χρόνια μετά το Big Bang, ξεκινώντας μια άλλη μορφή νουκλεοσωθείας που ονομάζεται αστρική νουκλεοσυνθεσία.Στην αστρική νουκλεοσυναγωγία, η πολύ συμπιεσμένη ύλη στο κέντρο ενός αστέρι υφίσταται πυρηνική σύντηξη, απελευθερώνοντας μεγάλες ποσότητες ενέργειας και εξισορροπώντας τις δυνάμεις της βαρύτητας που ενεργούν για να καταρρεύσει το αστέρι.Αυτό μπορεί να θεωρηθεί ως μια συνεχής εκρηκτική βόμβα H.Τα στοιχεία μέχρι το σίδερο στον περιοδικό πίνακα σχηματίζονται σε αστρική νουκλεοσυναγωγία. Για να δημιουργηθεί ένα στοιχείο που είναι βαρύτερο από το σίδερο απαιτεί έναν άλλο τύπο νουκλεοσυστέλης, νουκλεζοσύνθεσης σουπερνόβα.Οι σουπερνόβες εμφανίζονται όταν τα αστέρια καταρρέουν καταστροφικά μετά την κατανάλωση όλων των πυρηνικών καυσίμων τους στους πυρήνες τους.Ο ατμοσφαιρικός φάκελος του αστεριού καταρρέει προς τα μέσα λόγω της βαρύτητας, αναπηδώντας από έναν πυρήνα από σχεδόν εκφρασμένο ηλεκτρονικό εκφυλισμένο υλικό.Κατά τη διάρκεια αυτής της απότομης αναπήδησης, αρκετό τοις εκατό του υλικού των αστεριών συγχωνευμένο σε βαρύτερα στοιχεία σχεδόν στιγμιαία.Αυτό απελευθερώνει αρκετή ενέργεια για το Supernova να ξεπεράσει τον γαλαξία του ξενιστή για μέρες ή εβδομάδες.Τα στοιχεία βαρύτερα από το σίδερο συντίθενται κατά τη διάρκεια αυτού του απίστευτα ενεργητικού κοσμικού γεγονότος.