„Нуклео-“ означава „да се прави с ядра“; „Синтез“ означава „да се направи“, така че нуклеосинтезата е създаването на (нови) атомни ядра.
В астрономията - и астрофизиката и космологията - има два основни вида нуклеосинтеза, нуклеосинтеза на Големия взрив (BBN) и звездна нуклеосинтеза.
В невероятно успешния набор от теории, които популярно се наричат теорията за Големия взрив, ранната Вселена беше много гъста и много гореща. С разширяването си той се охлаждаше и кварк-глюонната плазма се „замръзваше“ в неутрони и протони (и други адрони, но ролята им в BBN беше маргинална), които взаимодействаха яростно… много и много ядрени реакции. Вселената продължи да се охлажда и скоро стана твърде студена за всякакви по-нататъшни ядрени реакции… нестабилните изотопи, останали след това, се разпаднаха, както и неутроните, които вече не са в някакво ядро или друго. По-голямата част от материята тогава беше водород (всъщност само протони; електроните не бяха уловени, за да образуват атоми до много по-късно), и хелий-4 (алфа-частици) ... с поръсване на деутерий, тире хелий-3 и следа от литий -7.
Това е BBN
Атомите във вашето тяло - с изключение на водорода - бяха направени в звезди ... чрез звездна нуклеосинтеза.
Звездите в основната последователност получават енергията, която свети от ядрени реакции в техните ядра; извън основната последователност, енергията идва от ядрени реакции в обвивка (или повече от една обвивка) около ядрото. Има няколко различни цикъла или процеси на ядрена реакция (напр. Троен алфа, процес, протонна верига, протонен цикъл, цикъл CNO), но крайният резултат е сливането на водород (и хелий) за получаване на въглерод, азот, кислород и ... желязната група (желязо, кобалт, никел). В червената гигантска фаза от живота на звездата голяма част от този въпрос се озовава в междузвездната среда ... и един ден в тялото ви.
Има и други начини за създаване на нови ядра във Вселената (различни от BBN и звездна нуклеосинтеза); например, когато високоенергична частица (космически лъч) се сблъска с ядро в междузвездната среда (или земната атмосфера), тя я разгражда на две или повече парчета (този процес се нарича космически лъчезарни лъчи). Така се получава по-голямата част от лития (с изключение на BBN 7Ли), берилий и бор.
И още нещо: в свръхнова, особено свръхнова срив на ядро, много бързо се синтезират огромни количества нови ядра в ядрените реакции, предизвикани от потопа от неутрони. Този „r процес“, както се нарича (всъщност има повече от един), произвежда повечето елементи по-тежки от желязната група (мед до уран), директно или чрез радиоактивно разпадане на нестабилни изотопи, получени директно.
Искате ли да научите повече? Ето няколко връзки, които могат да ви заинтересуват: Нуклеосинтез (НАСА Космикопия), Нуклеосинтеза на Големия взрив (Мартин Уайт, Калифорнийския университет, Бъркли) и Звездна нуклеосинтеза (Университет в Охайо).
Много истории от списанието Space и по тази тема; например Звезди в ядрен въглерод, издишване на Млечния път, кислород, астрономи симулират първите звезди, образувани след Големия взрив, и звездите на Нейтрон имат корички от супер стомана.
Вижте този епизод на астрономията в ролите, пригоден за тази статия за Ръководство за космоса: Нуклеосинтеза: елементи от звезди.
Източници:
НАСА
Wikipedia
UC Berkeley-
