נוקליאוסינתזה – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ קו מפריד בטווח מספרים
שורה 13:
הדעה הרווחת בקרב פיזיקאים היא כי ה[[נוקליאון|נוקליאונים]] הבראשיתיים נבראו מ[[פלזמת קווארקים-גלואונים|פלזמת קווארק-גלואון]] במהלכו של המפץ הגדול, בעת שזה התקרר אל מתחת לשני מיליארד מעלות. מספר דקות לאחר מכן, כאשר הרכב היקום בשלב זה הוא פרוטונים ונייטרונים בלבד, נוצרו הגרעינים הקלים עד ליתיום ו[[בריליום]] (שניהם בעלי [[מספר מסה]] 7), עם שכיחות קטנה והולכת בצורה חדה של יסודות אחרים, ככל שגדלה מסתם האטומית. היווצרותם של גרעיני [[בור (יסוד)|בור]] בשלב הייתה אולי אפשרית, אבל תהליך זה פסק בטרם יכול היה להיווצר [[פחמן]] במידה מספקת, שכן יצירת פחמן דורשת תנאים של צפיפות גבוהה בהרבה של הליום, ופרק זמן ממושך יותר מאשר היה זמין במהלך התרחשותה של נוקליאוסינתזה של המפץ הגדול. תהליך מיזוג זה חדל למעשה להתקיים כעבור כ-20 דקות מתחילת המפץ, בשל ירידת ה[[טמפרטורה]] וה[[צפיפות החומר|צפיפות]] עם התפשטותו הנמשכת של היקום. תהליך בראשיתי זה המכונה '''נוקליאוסינתזה של המפץ הגדול''', הוא למעשה, המנגנון הראשון של יצירת-נוקליאונים (nucleogenesis) חדשים שהופיע ביקום.
 
המנגנון הבא של סינתזת-נוקליאונים, בו נבראו יסודות כבדים יותר, מחייב תנאים של טמפרטורות ו[[לחץ|לחצים]] קיצוניים מאוד, דוגמת אלה השוררים בכוכבים ובסופרנובות. תהליכים אלה החלו כאשר מימן והליום שמקורם במפץ הגדול יצרו ריכוזים שהתגבשו תחת הכבידה העצמית שלהם, ובהדרגה בנו את הכוכבים הראשונים אשר הופיעו כעבור כ-500 מיליון שנה. כוכבים ממשיכים להיווצר בגלקסיות השונות מאז, באופן רציף ומתחדש. לדוגמה, היסודות המצויים ב[[כדור-הארץ]], המכונים יסודות בראשיתיים, נוצרו בעצם, עוד בטרם נתהווה כדור-הארץ, באמצעות מנגנונים הקרויים [[נוקליאוסינתזה כוכבית]] (stellar nucleosynthesis) ו[[נוקליאוסינתזה של סופרנובה]]. מספרם האטומי של יסודות אלה נע מ-Z=6 (פחמן) ועד Z=64. יסודות אלה התהוו בשתי דרכים אפשריות. האחת, היא תהליך [[מיזוג גרעיני]] (הכולל גם את תהליכי [[תהליך-R|לכידה מהירה]] ו[[תהליך-S|לכידה איטית]] של כמה נייטרונים), והשנייה, במידה פחותה יותר, באמצעות תהליך דו-שלבי של [[ביקוע גרעיני]] ו[[קרינת בטא|דעיכת בטא]].
 
יסודות כבדים יותר מופיעים בכוכבים בדרך של מיזוג של גרעינים קלים יותר המצויים בו, כמו מימן, [[דאוטריום]] (איזוטופ של מימן), בריליום, [[ליתיום]] ובור, שהיו בתפוצתם הראשונית מאז נבראו במפץ הגדול, ויצרו אז את הרכבו הראשוני של הכוכבים הקדמוניים. מסיבה זו, תפוצתם של יסודות קלים אלה [[תווך בין-כוכבי |בגז הבין-כוכבי]] יורדת, שכן מוצאם הוא בשלב בריאתם במהלך המפץ הגדול. לכן, הדעה המקובלת היא כי הימצאותם של כמויות גדולות יותר של גרעינים קלים אלה ביקום המוכר היום והתחדשותם הן תוצאה של מילארדי שנים בהן קרניים קוסמיות (בעיקר פרוטונים אנרגטיים-ביותר) הביאו לביקועם של גרעיני היסודות הכבדים בגז ובאבק הבין-כוכביים, וליצירתם של גרעיני-בת קלים נוספים.