تخليق نووي: الفرق بين النسختين

تم إضافة 33 بايت ، ‏ قبل 4 سنوات
ط
بوت: وسوم صيانة، أضاف وسم بدون مصدر
ط (بوت: وسوم صيانة، أضاف وسم بدون مصدر)
{{مصدر|تاريخ=فبراير 2016}}
طبقا لنظرية '''[[انفجار عظيم|الانفجار العظيم]] '''حدث '''تخليق نووي''' Nucleosynthesis في الانفجار العظيم خلال الثلاثة دقائق الأولى حيث تولد [[هيدروجين|الهيدروجين-1]] و [[ديوتريوم|الديوتيريوم-2]] و [[هيليوم|الهيليوم-4]] من [[بروتون|البروتونات]] و [[نيوترون|النيوترونات]] التي هي بدورها مكونة من [[كوارك|كواركات]] و [[غلوون|جلوونات]] . كما توجد آثار بسيطة من [[ليثيوم|الليثيوم]] و [[بيريليوم|البيريليوم]] تكونت أيضا خلال الانفجار العظيم .
 
* أما ما نجده في الطبيعة من [[عنصر كيميائي|عناصر]] أثقل من [[هيليوم|الهيليوم]] ، مثل [[كربون|الكربون]] و [[نحاس|النحاس]] و [[حديد|الحديد]] ، فقد تكونت معظمها في [[نجم|النجوم]] التي هي أفران لصنع تلك المواد عن طريق [[اندماج نووي|الاندماج النووي]] ، والتفاعلات النووية التي تؤدي إلى توليد تلك العناصر في أفران النجوم هو موضوع أخر .
* وهناك العناصر الأثقل من [[حديد|الحديد]] ، وهذه تم اندماجها وتكوينها أثناء انفجار النجوم عند انتهاء عمرها بحدوث [[مستعر أعظم|سوبرنوفا]] .
 
* وهناك العناصر الأثقل من [[حديد|الحديد]] ، وهذه تم اندماجها وتكوينها أثناء انفجار النجوم عند انتهاء عمرها بحدوث [[مستعر أعظم|سوبرنوفا]] .
 
== 3 دقائق بعد الانفجار العظيم ==
 
نجد في الكون [[ذرة]] [[ديوتريوم]] واحدة من بين 100.000 ذرة [[هيدروجين]]. ورغم أن تلك النسبة ضعيفة جدا إلا أن الديوتريوم يشكل بترتيبه السابع بين جميع العناصر الموجودة في الكون واحد من العناصر (الكثيرة). و [[نواة (توضيح)|نواة]] [[ذرة]] الديوتريوم تربطها روابط ضعيفة نسبيا ، وهي تحتوي على 1 بروتون و 1 نيوترون <sup>2</sup>H) ، ويسمى الديوتريوم أيضا الهيدروجين الثقيل . وهو يتحلل في أفران النجوم ذات حرارة تبلغ عشرات الملايين من الدرجات ويتحول إلى عناصر أخرى ثقيلة. نشأ هذا العنصر أثناء الانفجار العظيم في درجة حرارة عالية ، وسمح له الانتفاخ السريع الذي حدث خلال 100 ثانية الأولى بانخفاض درجة الحرارة بحيث احتفظ [[ديوتريوم|الديوتيوم]] بكميته .
 
وتبلغ كمية [[هيليوم|الهيليوم-4]] في الكون بين 23 % و 30 % ، بجانب نحو 70 % [[هيدروجين]]. كما تنتج أفران النجوم عنصر الهيليوم بواسطة [[اندماج نووي|الاندماج النووي]] للهيدروجين ، إلا أن الهيليوم المتكون بهذه الطريقة يظل حبيسا في النجم ، ولا يستطيع تفسير تلك الكمية الهائلة الموجودة في الكون من هذا العنصر .
 
ونجد الهيليوم بنسبة بين 23 % و 30 % في أجواء [[مجرة|المجرات]] بصرف النظر عن اختلاف أنواعها ، ولا يوجد ما يفسر وجود الهيليوم هو الآخر بنسبته هذه إلا أن يكون قد خُلّق أثناء الانفجار العظيم .
 
ويعرف العلماء تفاعلا نوويا وهو التشتيت spallation ، وفيه تصطدم [[أشعة غاما]] ذات الطاقة العالية جدا بأنوية ذرات مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين وتشتت مافيها من [[بروتون|بروتونات]] و [[نيوترون|نيوترونات]] ولا يتبقى سوي أنوية خفيفة مثل الليثيوم <sup>6</sup>Li, <sup>7</sup>Li > , والبريليوم sup>9</sup>Be> ، والبورون sup>10</sup>B ، <sup>11</sup>B > كما ينتج الهيليوم والهيدروجين خلال هذه التفاعلات ، ولكن كميات تلك العناصر الناتجة قليلة جدا ولهذا فتفاعل التشتت هو الآخر لايستطيع تفسير النسب الموجودة في الكون من الهيدروجين والهيليوم والديوتريوم وتواجدها منذ الدقائق الأولي للانفجار العظيم بهذه النسب . ومن المهم بخصوص [[ليثيوم|الليثيوم]] و [[بيريليوم|البريليوم]] و [[بورون|البورون]] ، انها لا تُنتج في النجوم وتبقى إذ سرعان أن تُستهلك خلال [[اندماج نووي|الاندماج النووي]] وتدخل في تكوين العناصر الثقيلة فيها .
 
وبفضل معرفتنا [[تفاعل نووي|للتفاعلات النووية]] التي تحدث في [[نجم|النجوم]] بالإضافة إلى التخليق النووي الذي حدث خلال الانفجار العظيم يمكننا فهم نسب جميع العناصر الموجودة في الكون .
== توالي التخليق ==
 
يبدأ التخليق النووي عندما تنخفض درجة حرارة الانفجار العظيم إلى درجة 10<sup>9</sup> [[كلفن]] ، ومن المفترض أن يكون ذلك بعد الدقيقة الأولى من الانفجار .
 
قبل ذلك خلال الدقيقة الأولى كانت درجة الحرارة 10<sup>10</sup> كلفن ، وكانت [[فوتون|الفوتونات]] و [[نيترينو|النيوترنوات]] ونقيض النيوترنوات و [[باريون|الباريونات]] و [[نيوترون|النيوترونات]] و [[بروتون|البروتونات]] ، وكذلك [[إلكترون|الإلكترونات]] و [[بوزيترون|البوزيترونات]] في حالة توازن تبعا للتفاعلات :
 
* <math>\text{n}+\nu_\text{e} \leftrightarrow \text{p}+\text{e}^-</math>
* <math>\text{n} \leftrightarrow \text{p}+\text{e}^-+\overline{\nu_\text{e}}</math>
 
وكانت النسبة بين عدد البروتونات والنيوترونات مطابقة ل [[توزيع ماكسويل-بولتزمان]] ، أي أن:
 
* <math>\frac{n_\text{p}}{n_\text{n}} = \text{e}^{-\frac{E_\text{p} - E_\text{n}}{kT}} = \text{e}^{-\frac{{\Delta}mc^2}{kT}}</math>
1٬050٬434

تعديل