تخليق نووي: الفرق بين النسختين

تم إزالة 99 بايت ، ‏ قبل 10 سنوات
ط
روبوت: نقل الصفحات من تصنيف محول; تغييرات تجميلية
ط (روبوت: نقل الصفحات من تصنيف محول; تغييرات تجميلية)
طبقا لنظرية '''[[انفجار عظيم |الانفجار العظيم ]] '''حدث '''تخليق نووي''' Nucleosynthesis في الانفجار العظيم خلال الثلاثة دقائق الأولى حيث تولد [[هيدروجين |الهيدروجين-1 ]] و [[ديوتيريوم |الديوتيريوم-2 ]] و [[هيليوم |الهيليوم-4 ]] من [[بروتونات |البروتونات ]] و [[نيوترونات |النيوترونات]] التي هي بدورها مكونة من [[كوارك |كواركات]] و [[جلوون| جلوونات ]] . كما توجد آثار بسيطة من [[ليثيوم |الليثيوم]] و [[بيريليوم |البيريليوم]] تكونت أيضا خلال الانفجار العظيم .
 
* أما ما نجده في الطبيعة من [[عنصر|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 .
طبقا لنظرية '''[[انفجار عظيم |الانفجار العظيم ]]'''حدث '''تخليق نووي''' Nucleosynthesis في الانفجار العظيم خلال الثلاثة دقائق الأولى حيث تولد [[هيدروجين |الهيدروجين-1 ]] و [[ديوتيريوم |الديوتيريوم-2 ]] و [[هيليوم |الهيليوم-4 ]] من [[بروتونات |البروتونات ]] و [[نيوترونات |النيوترونات]] التي هي بدورها مكونة من [[كوارك |كواركات]] و [[جلوون| جلوونات ]]. كما توجد آثار بسيطة من [[ليثيوم |الليثيوم]] و [[بيريليوم |البيريليوم]] تكونت أيضا خلال الانفجار العظيم .
 
* وهناك العناصر الأثقل من [[حديد|الحديد]] ، وهذه تم اندماجها وتكوينها أثناء انفجار النجوم عند انتهاء عمرها بحدوث [[سوبرنوفا]] .
* أما ما نجده في الطبيعة من [[عنصر|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 [[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]] [[ 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 تصتدم [[أشعة جاما]] ذات الطاقة العالية جدا بأنوية ذرات مثل الكربون والنيتروجين والأكسجين وتشتت مافيها من [[بروتونات]] و [[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 [[بريليوم |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 [[فوتونات |الفوتونات ]] و [[نيوترينو|النيوترنوات]] ونقيض النيوترنوات و [[باريون|الباريونات]] و [[نيوترون|النيوترونات]] و [[بروتون|البروتونات ]] ، وكذلك [[إلكترون|الإلكترونات]] و [[بوزيترون|البوزيترونات]] في حالة توازن تبعا للتفاعلات :
 
 
* <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>
 
وانفصلت النيوترينوات عند درجة حرارة 10<sup>10</sup> كلفن . وكذلك اختفى نقيض النيوترينوات واختل التوازن . وباختلال التوازن أصبحت النسبة بين عدد البروتونات إلى عدد النيوترونات n<sub>p</sub>/n<sub>n</sub> تساوي 6 (أي نيوترون واحد لكل 6 بروتونات ) . ثم تغيرت تلك النسبة [[تحلل بيتا |بالتحلل بيتا]] للنيوترون حيث يصدر إلكترونا (β-) و يصبح بروتونا <math>\text{n} \rightarrow \text{p} + \text{e}^- + \nu_\text{e}</math>
: و يتحلل النيوترون بعمر النصف مقداره 889,1 ثانية .
فتحسنت بذلك النسبة بين البروتونات والنيوترونات .
 
وعند درجة حرارة 10<sup>9</sup> [[كلفن]] بسبب تمدد واتساع الكون النشأ السريع ، بدأت تتكون أنوية [[ديوتريوم|الديوتريوم]] طبقا للتفاعل :
(<math>\text{n}+\text{p} \rightarrow \text{D}+\gamma</math>)
وكان بعض منها يتحلل ثانيا بفعل [[فوتون|الفوتونات]] ذات الطاقة العالية .
 
ولم تستقر تلك الأنوية إلا عند انخفاض درجة الحرارة إلى 10<sup>9</sup> كلفن . واصبحت النسبة بين البروتونات والنيوترونات n<sub>p</sub>/n<sub>n</sub> ≈ 7 وبدأ تخليق الأنوية الخفيفة طبقا للتفاعلات النووية الآتية:
</math></center>
 
بعد مرور زمن يقدر ب 1000 ثانية وبسبب مرحلة الانتفاخ السريع للكون ، انخفضت درجة الحرارة وكذلك انخفضت الكثافة إلى درجة ضعيفة بحيث لا تسمح باستمرار الاندماج النووي لتوليد عناصر خفيفة أخري وانتهى التخليق .
 
* يحدث فيما بعد ، بعد زيادة حجم الكون وانخفاض درجة حرارته بعد مرور نحوا من 380.000 سنة بعد الانفجار العظيم أن تتجمع جزء من المادة المخلقّة سابقا مكونة [[مجرة|مجرات]] و [[نجم|نجوم]] ويبدأ الكون يتخذ شكلا بنائيا . في هذا الوقت تبدأ النجوم الأولى في تصنيع العناصر الثقيلة من الهيدروجين والهيليوم بواسطة تفاعلات [[اندماج نووي|الاندماج النووي ]] .
 
==اقرأ أيضا==
 
[[تصنيف:تخليق]]
[[تصنيف: علم الفلكفلك]]
 
[[en:nucleosynthesis]]
[[bg:Космологичен нуклеосинтез]]
[[ca:Nucleosíntesi]]
[[de:Nukleosynthese]]
[[eten:TuumasünteesNucleosynthesis]]
[[es:Nucleosíntesis]]
[[et:Tuumasüntees]]
[[fi:Nukleosynteesi]]
[[fr:Nucléosynthèse]]
[[ko:핵합성]]
[[he:נוקליאוסינתזה]]
[[lt:Branduolių sintezė]]
[[hu:Nukleoszintézis]]
[[nl:Nucleosynthese]]
[[ja:宇宙の元素合成]]
[[ko:핵합성]]
[[lt:Branduolių sintezė]]
[[nl:Nucleosynthese]]
[[no:Nukleosyntese]]
[[pl:Nukleosynteza]]
[[pt:Nucleossíntese]]
[[ru:Нуклеосинтез]]
[[fi:Nukleosynteesi]]
[[sv:Nukleosyntes]]
[[uk:Нуклеосинтез]]
916٬418

تعديل