راهنمایی کوتاه: یک نمونه سؤال خوب از این بخش این است: «عنصرهای سنگینتر از آهن چگونه پدید میآیند؟» با دنبال کردن مسیر ساخت عنصرها در کیهان به پاسخ میرسیم.
گامبهگام:
- ۱) آغاز کیهان: حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش با مهبانگ، ماده به شکل ذرههای بنیادی و انرژی بسیار داغ بود.
- ۲) چند دقیقه بعد از مهبانگ: پروتونها و نوترونها به هم پیوستند و هستههای هیدروژن، هلیم و مقدار کمی لیتیم ساخته شد.
- ۳) ستارهها: گرانش، گازها را فشرده کرد و در دما و فشار بسیار زیاد، همجوشی هستهای هیدروژن را به هلیم تبدیل کرد و انرژی آزاد شد.
- ۴) عنصرهای تا آهن: در هستهٔ ستارههای پرجرم، هلیم به کربن، اکسیژن، نئون و سیلیسیم و در پایان به آهن تبدیل شد.
- ۵) پایان راه در ستاره: همجوشی آهن انرژی آزاد نمیکند، پس هستهٔ ستاره فرو میریزد و انفجار ابرنواختر رخ میدهد.
- ۶) عنصرهای سنگینتر: در انفجار ابرنواختر و برخورد ستارههای نوترونی، نوترونهای پرانرژی جذب هستهها میشوند و عنصرهایی مانند طلا و اورانیم ساخته میشوند.
برای نمونه، همجوشی هیدروژن در ستارهها به این صورت است:
پاسخ نهایی: عنصرهای سبک (هیدروژن و هلیم) در لحظههای نخستین کیهان ساخته شدند، عنصرهای میانی (کربن تا آهن) در همجوشی هستهای درون ستارهها، و عنصرهای سنگینتر از آهن در انفجار ابرنواختر و برخورد ستارههای نوترونی. پس بدن ما از اتمهایی ساخته شده که روزگاری در دل ستارهها ساخته شدهاند.
مثال مشابه: چرا هیدروژن فراوانترین عنصر کیهان است؟ چون در همان دقایق نخستین پس از مهبانگ بیشترین هستهٔ ساختهشده هیدروژن بود و در همجوشی ستارهها هم فقط بخشی از آن به هلیم تبدیل شده است.
اگر میخواهی بیشتر یاد بگیری: در جدول دورهای جای عنصرها را با منشأ آنها در ستارهها مقایسه کن و ببین چرا فراوانی عنصرهای سبک در کیهان بیشتر از عنصرهای سنگین است.