Hoeveel chemische elementen zijn er?

Een chemisch element is een type atoom, zoals waterstof of zuurstof.Vanaf 2011 waren 118 elementen waargenomen, met 98 van deze op natuurlijke wijze op aarde.20 elementen worden kunstmatig gemaakt in kernreactoren of experimenten met deeltjesversneller.Het eerste synthetische element dat in substantiële hoeveelheden zou worden gecreëerd, was plutonium, element 94. Plutonium is ook het zwaarste atoom dat op natuurlijke wijze op aarde wordt gevonden.Met een halfwaardetijd van slechts 80 miljoen jaar komt plutonium voor in extreem kleine hoeveelheden in uraniumerts.

Hevige chemische elementen komen uit een van de drie bronnen: supernova-nucleosynthese, stellaire nucleosynthese en big-knik nucleosynthese.Nucleosynthese treedt op wanneer atomaire kernen zo nauw en bij zo'n hoge hitte worden aan elkaar gedrukt dat ze de wederzijdse afstoting van hun elektronenschalen overwinnen en zwaardere kernen produceren.Op deze manier kunnen waterstofkernen worden gefuseerd in heliumkernen, die op zijn beurt kunnen versmelten tot koolstofkernen, als de omstandigheden van voldoende temperatuur en druk worden bereikt.

In het begin was het universum zo heet en dicht dat het bestond uit niets anders dan gratis quarks mdash;De bestanddelen van protonen en neutronen mdash;elektronen en straling.Na een miljoenste seconde begon Quarks te fuseren in Baryons: protonen en neutronen.Gedurende de eerste twintig minuten na de oerknal overschreed de temperatuur van het universum die in het midden van de helderste sterren, met een dichtheid groter dan lucht.Tijdens deze periode botsten protonen en neutronen energetisch om grotere kernen te vormen: deuterium en twee isotopen van helium.25 procent van alle materie in het universum werd omgezet in helium, met ongeveer 75 procent waterstof, samen met sporenhoeveelheden zwaardere elementen zoals lithium.Dit is vergelijkbaar met de huidige dagverhouding van chemische elementen.

De eerste sterren vormden zich ongeveer 300 miljoen jaar na de oerknal, waarbij een andere vorm van nucleosynthese werd initiatief genaamd stellaire nucleosynthese.In stellaire nucleosynthese ondergaat sterk verdichte materie in het midden van een ster nucleaire fusie, brengt grote hoeveelheden energie vrij en brengt de zwaartekrachten in evenwicht om de ster in te storten.Dit kan worden beschouwd als een continu exploderende H-bom.Elementen tot ijzer op het periodieke tabel worden gevormd in stellaire nucleosynthese.

Om een element te creëren dat zwaarder is dan ijzer vereist een ander type nucleosythese, Supernova -nucleosynthese.Supernovae komt voor wanneer sterren catastrofaal instorten na het consumeren van al hun nucleaire brandstof in hun kernen.De atmosferische envelop van de ster stort naar binnen vanwege de zwaartekracht en stuitert uit een kern gemaakt van bijna niet-compressibele elektronen gedegenereerde materie.Tijdens deze abrupte sprong wordt een aantal procent van het sterrenmateriaal bijna onmiddellijk versmolten in zwaardere elementen.Dit laat voldoende energie vrij voor de Supernova om zijn gastheer Galaxy dagen of weken te overtreffen.Elementen zwaarder dan ijzer worden gesynthetiseerd tijdens dit ongelooflijk energieke kosmische evenement.