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为什么核聚变到产生铁元素时就停止了?

就像我们的太阳一样,所有恒星都是通过核聚变来发光发热的,这是因为聚变的过程中会释放能量,恒星通常都是从氢元素开始聚变,由氢元素聚变成氦元素,通常为四个氢原子聚变成一个氦原子,但是巨变之后的氦原子比4个氢原子的质量要小,这说明在这一过程中会有质量损失,而损失的质量正是转变成了能量。

为什么核聚变到产生铁元素时就停止了?

通常大质量恒星从氢元素开始聚变成氦元素之后,会顺着元素周期表一路向上聚变,因为氦元素可以聚变成锂元素,接着铍元素,硼元素等一直聚变下去,直到出现铁元素的时候,这个恒星的死亡时刻就会到来,因为一旦铁元素在恒星内部开始出现,就代表着超新星爆发要开始了,这颗恒星会发生剧烈的爆炸,之后转变成一颗中子星或者黑洞。

为什么核聚变到产生铁元素时就停止了?

那么为什么进行铁元素的时候,恒星内部的核聚变就不能再进行下去了呢?原因说起来也简单,就是铁之前的元素再聚变成铁元素的时候已经不是能量释放状态了,而是需要吸收能量才可以做到。

为什么核聚变到产生铁元素时就停止了?

为什么铁之前的元素聚变的时候可以释放能量,但是铁元素就不能再释放能量而需要吸收能量了呢?这里就必须得说一下中子的形成了,当一个质子和一个电子合成中子的时候,它是需要吸收能量的,因此中子的质量通常要比一个质子和一个电子相加之和要大。

为什么核聚变到产生铁元素时就停止了?

铁原子的构成是26个质子26个电子和30个中子,合成如此多的中子需要吸收大量的能量,因此合成铁元素需要吸收的能量已经超过了低级元素剧变成铁元素原子核释放的能量,所以当恒星内部出现铁元素的时候,就代表着这颗恒星内部需要吸收的能量已经超过了其释放的能量。

为什么核聚变到产生铁元素时就停止了?

当恒星内部不再释放能量的时候,它的内部辐射压将陡然减少,巨大的引力压缩之下,所有的物质都会向核心集中,因此恒星塌缩现象就发生了,而且这样的事情只发生在一瞬间,巨大的质量会将恒星的中心元素进一步聚变,所以这一瞬间也会产生铁以及铁以上的很多元素,而且这些元素都是需要吸收能量的,恒星的中心会产生1000亿度的高温,在剧烈的高温高压之下就形成中子星,而当中子星形成之后,继续坍缩的物质撞击到中子星的表面就会被反弹出去,从而也就会发生剧烈的超新星爆发现象了。

为什么核聚变到产生铁元素时就停止了?

如果恒星中心但温度更高压力更大,温度超过3000亿度,那么很可能就会产生黑洞了,产生黑洞的超新星爆发的时间通常都很短暂,因为黑洞会迅速吸收发生超新星爆发的恒星的物质,几乎会将整个恒星都吸入其中。

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