Железный козырёк - Iron peak

Пик железа является локальным максимумом в районе Fe ( Cr , Mn , Fe, Co и Ni ) на графике из содержаний химических элементов .

Для элементов, которые легче железа в периодической таблице , ядерный синтез высвобождает энергию . Для железа и всех более тяжелых элементов ядерный синтез потребляет энергию . Химические элементы вплоть до пика железа образуются в обычном звездном нуклеосинтезе , причем альфа-элементы особенно многочисленны. Некоторые более тяжелые элементы производятся менее эффективными процессами, такими как r-процесс и s-процесс . Элементы с атомными номерами, близкими к железу, образуются в больших количествах в сверхновых благодаря взрывному слиянию кислорода и кремния с последующим радиоактивным распадом ядер, таких как никель-56 . В среднем более тяжелые элементы менее распространены во Вселенной, но некоторые из элементов, близких к железу, сравнительно более распространены, чем можно было бы ожидать от этой тенденции.

Изобилие химических элементов в Солнечной системе. Наиболее распространены водород и гелий после Большого взрыва . Следующие три элемента (Li, Be, B) встречаются редко, потому что они плохо синтезируются при Большом взрыве, а также в звездах. Двумя общими тенденциями в отношении оставшихся элементов, образованных звездами, являются: (1) изменение содержания элементов, поскольку они имеют четные или нечетные атомные номера, и (2) общее уменьшение содержания по мере того, как элементы становятся тяжелее. «Железный пик» может быть замечен в элементах рядом с железом как вторичный эффект, увеличивающий относительное содержание элементов с наиболее прочно связанными ядрами.

Связывающая энергия

Кривая энергии связи

График энергии связи ядра на нуклон для всех элементов показывает резкий рост до пика около никеля, а затем медленное уменьшение до более тяжелых элементов. Возрастающие значения энергии связи представляют собой энергию, высвобождаемую, когда набор ядер перестраивается в другой набор, для которого сумма энергий связи ядер выше. Легкие элементы, такие как водород, выделяют большое количество энергии (значительное увеличение энергии связи) при объединении с образованием более тяжелых ядер. И наоборот, тяжелые элементы, такие как уран, выделяют энергию при преобразовании в более легкие ядра в результате альфа-распада и деления ядер .⁵⁶
₂₈Ni
является наиболее термодинамически благоприятным в ядрах звезд большой массы . Хотя железо-58 и никель-62 имеют даже более высокую (на нуклон) энергию связи, их синтез не может быть достигнут в больших количествах, потому что необходимое количество нейтронов, как правило, недоступно в звездном ядерном материале, и они не могут быть произведены в ядерном материале звезды. альфа-процесс (их массовые числа не кратны 4).

Смотрите также

• Изобилие элементов (страница данных)

Рекомендации