فراواني کيهاني عناصر
آيا تا به حال به اين فکر کرده ايد که عناصر شيميايي در عالم چگونه بوجود آمده اند؟ بايد بدانيد که اين عناصر از ابتداي خلقت عالم، در اين عالم وجود نداشتند، بلکه طي فرايند هايي توسط ستارگان ساخته و پرداخته شده اند.
واکنشهاي همجوشي هسته اي که درون ستارگان قرار دارد، مسئول ايجاد شدن عناصر مختلف در عالم بوده است. تمام موادي که در اطراف خودمان مي بينيم از همين عناصر ساخته شده اند: خانه ها، درخت ها، کوهها، سگ ها و گربه ها و حتي بدن خودمان. تمام عناصر گوناگوني که درون بدن ما قرار دارند، از اکسيژني که تنفس مي کنيم و نيتروژن و کربن و ... که تمام اندام هاي حياتي ما را ساخته اند، همه و همه روزي در مرکز يک ستاره که پيش از خورشيد در اين منطقه از فضا قرار داشت، ساخته شده اند.
به دستان خود نگاه کنيد، عناصر و موادي که بافتهاي زيبا و حساس دست شما را ساخته است، زماني در مرکز يک ستاره با دماي ميليونها درجه، « پخته شده اند »!
واکنشهاي همجوشي هسته اي، عناصر سنگين( تا آهن ) را در دما و فشار بالا درون ستارگان پرجرم توليد مي کنند. بعضي از اين واکنشها به اين شکل هستند:
4He --> 8Be + 4He --> 12C 12C + 4He --> 16O (در دماي 100 ميليون درجه)
12C --> 4He + 20Ne (در دماي 600 ميليون درجه)
16O --> 4He + 28Si 2 x 16O --> 32S (در دماي 5ر1 ميليارد درجه)
28Si --> 56Fe (در دماي 4 مـــيليارد درجه)
نمودار فراواني عناصر در عالم
در اين نمودار، محور افقي عدد اتمي عناصر را نمايش مي دهد و محور عمودي نشان دهنده ي فراواني نسبي عناصر در عالم است. بازه هاي روي محور عمودي توان 10 را نشان مي دهند. فراواني عناصر در اين نمودار توسط مطالعه ي خورشيد و شهاب سنگها بدست آمده است. 98 درصد جرم عالم از هيدروژن و هليوم ساخته شده است. حالت زيگ زاگي نمودار نتيجه ي واکنشهاي همسته اي است که تمايل بيشتري به توليد عناصر با عدد اتمي زوج دارد (تعداد پروتونها در هسته).
در مقابلِ هر 000 000 1 اتم هيدروژن حدود 000 50 اتم هليوم، 350 اتم کربن، 110 اتم نيتروژن، 670 اتم اکسيژن، 60 اتم نئون، 34 اتم منيزيم، 34 اتم آهن، 35 اتم سيليسيم و 6 اتم گوگرد قرار دارد. به کمبود ناگهاني ليتيم (Li) و برليوم (Be) و بور توجه کنيد. همچنين به قله ي نسبي آهن و اکسيژن و کربن نگاه کنيد. تمام اين کمبودها و فراواني ها بخاطر واکنشهاي هسته اي خاصي است که درون ستارگان، اين عناصر را توليد کرده اند.
ترجمه و تأليف:
ا.م.گميني
منبع:
D.R.Altschuler, Children of the stars, 2002, p 33