Hvor mange kjemiske elementer er det?

Et kjemisk element er en type atom, som hydrogen eller oksygen.Fra 2011 hadde 118 elementer blitt observert, med 98 av disse som forekom naturlig på jorden.20 elementer er kunstig opprettet i kjernefysiske reaktorer eller partikkelakseleratoreksperimenter.Det første syntetiske elementet som ble opprettet i betydelige mengder var plutonium, element 94. Plutonium er også det tyngste atomet som ble funnet naturlig på jorden.Med en halveringstid på bare 80 millioner år, forekommer plutonium i ekstremt små mengder i uranmalm.

dagens kjemiske elementer kommer fra en av tre kilder: supernova-nukleosyntese, stjerneknukleosyntese og Big Bang-nukleosyntese.Nukleosyntese oppstår når atomkjerner blir presset sammen så tett og ved så høy varme at de overvinner den gjensidige frastøtningen av elektronskallene sine og produserer tyngre kjerner.På denne måten kan hydrogenkjerner smeltes sammen til heliumkjerner, som igjen kan smelte sammen til karbonkjerner, hvis forhold med tilstrekkelig temperatur og trykk oppnås.

I begynnelsen var universet så varmt og tett at det besto av ingenting annet enn gratis kvarker og mdash;bestanddelene av protoner og nøytroner mdash;elektroner og stråling.Etter en milliondel av et sekund begynte Quarks å smelte sammen i baryoner: protoner og nøytroner.De første tjue minuttene etter Big Bang overskred temperaturen i universet at i sentrum av de lyseste stjernene, med en tetthet større enn luft.I løpet av denne perioden kolliderte protoner og nøytroner energisk for å danne større kjerner: deuterium og to isotoper av helium.25 prosent av all saken i universet ble omdannet til helium, med omtrent 75 prosent hydrogen, sammen med spormengder av tyngre elementer som litium.Dette ligner på det nåværende dagens forhold mellom kjemiske elementer.

De første stjernene dannet omtrent 300 millioner år etter Big Bang, og satte i gang en annen form for nukleosyntese kalt Stellar Nucleosynthesis.I stjernemukleosyntese gjennomgår sterkt komprimert materie i sentrum av en stjerne atomfusjon, og frigjør store mengder energi og balanserer ut tyngdekraften som virker for å kollapse stjernen.Dette kan tenkes som en kontinuerlig eksploderende H-bombe.Elementer opp til jern på den periodiske tabellen dannes i stjernemukleosyntese.

For å skape et element som er tyngre enn jern, krever en annen type nukleosytese, supernova -nukleosyntese.Supernovaer oppstår når stjerner kollapser katastrofalt etter å ha konsumert alt kjernefysisk drivstoff i kjernene.Den atmosfæriske konvolutten til stjernen kollapser innover på grunn av tyngdekraften, og spretter av en kjerne laget av nesten uforståelig elektron degenerert materie.Under denne brå sprett blir flere prosent av stjernets materiale smeltet sammen til tyngre elementer nesten øyeblikkelig.Dette frigjør nok energi til at Supernova kan overgå verten Galaxy i dager eller uker.Elementer tyngre enn jern er syntetisert under denne utrolig energiske kosmiske hendelsen.