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第6章 化学元素的制造厂

宇宙在大爆炸之后,出现了电子、质子和中子,由这些基本粒子结合形成的元素,主要是氢和氦,还有极微量的轻元素,如锂、铍、硼等。其余的元素,包括更多的氦和锂等轻元素,都是在恒星内部核反应过程中形成的。天体物理学家可以用一连串的热核聚变反应,说明直到铁系元素为止的几乎所有元素如何在恒星内部形成。

原子核俘获自由中子,与中子结合成原子量更大的原子核,并进一步发生衰变,生成原子序数更大的元素,这样一种过程称为中子俘获过程。大质量恒星在演化晚期发生超新星爆发时,它们的核心坍缩到极高密度,在此过程中会从核心区域释放出大量自由中子,每立方厘米的中子数可高达1023个左右。

太阳和太阳系里的铁元素,必定是在太阳和太阳系形成之前就已经存在了。这也就是说,太阳不应该是银河系中的第一代或第二代恒星。银河系中,在太阳附近本来应该有一颗第一代或第二代的恒星,在至少五十亿年之前它走完了生命的历程,变成了一颗超新星而爆发,在爆发中把它所制造的铁抛到了星际空间,混合在星际介质中。这种混合了铁和其他各种重元素的气体,就成了后来形成太阳和太阳系的原料。

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