核聚变反应到铁就终止了,那么比铁重的元素都是怎么来的?( 三 )

铁-56原子有26个质子和30个中子,要使铁变为更重的元素,就需要继续往铁原子中塞入质子,原子核由强力把质子和中子绑在一起,但是强力是短程力,只在10^-15米尺度生效。

虽然强力是库仑力的100倍,但是库仑力是长程力,原子核带正电荷,这时候要把质子塞进铁原子核是非常困难的,因为质子和铁原子核会相互排斥。

由于库伦势垒太高,超重元素无法在恒星内部通过质子俘获、或者α粒子俘获的方式形成;而且铁-56进行质子俘获的平均时间,已经远远高于了恒星的寿命,于是在恒星内部,只能通过中子俘获的方式获得超重元素。

由于中子不带电,所以中子比质子更容易接近原子核,中子被原子核中强力抓住的过程,叫做中子俘获,中子俘获又分为慢中子俘获过程(s过程)和快中子俘获过程(r过程)

大质量恒星在演化末期(红超巨星),恒星内部聚集了许多铁元素,也存在密度很高的中子流(可达每立方厘米10^8个);于是铁-56俘获一个中子变为铁-57,然后铁-57的原子核发生β衰变(释放一个高能电子),生成比铁高一号的27号元素钴 ,也就是Co-57,然后Co-57继续通过中子俘获过程,生成更重的元素。

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