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関連ストーリー「オリオン座のベテルギウス、急速に収束。爆発の可能性も？」のこの部分http://srad.jp/science/comments.pl?sid=454499&cid=1585673 [srad.jp]※水素＞ヘリウム＞炭素＞ネオン＞シリコン＞鉄の順に元素ができる
元素周期表に照らしてみても、何故こういった順番で元素ができていくのかわかりません。地学分野は大好きでしたが、高校に科目がなく独学の知識しかありません。どなたか教えて下さいませんか？
水素+水素→ヘリウム（これは理解できる？）以降は基本的にアルファ反応（質量４であるヘリウムとの反応）で質量は４ずつ増えていきます。
ただし4He+4He→8Beは8Beが不安定なのでBeが出来てもすぐに崩壊してしまいます。なので4He+4He+4He→12Cのトリプルアルファ反応だけになっています。
以降は前述のとおりアルファ反応で進んでいきます。12C+4He→16O16O+4He→20Ne20O+4He→24Mg・・・
56Niは崩壊して56Feになります。
詳細はケイ素燃焼過程 [wikipedia.org]を参照ください。
「炭素＞ネオン＞シリコン＞鉄」と言われるのは温度と圧力の状態がそれぞれの核融合に必要なエネルギーにギャップがあるためです。炭素が燃え尽きるとネオン・酸素・マグネシウムの燃焼によりシリコンがシリコンが燃え尽きると硫黄・・・ニッケルの燃焼により鉄が生成されます。
つまり錬金術は無理って事？
エネルギーを与えれば可能。水素の(化学的な)燃焼と電気分解の関係が、核反応についても成り立つというだけ。多分1グラムの金を作るのにかかる費用はその金の価格をはるかに上回るだろうから事実上無理と言ってもよさそうだけど。
炭素から先のアルファ反応では、使い切ったはずのヘリウムの原子核をどこから調達してくるのでしょうか?
ヘリウムの原子核＝アルファ粒子でヘリウムを使うからアルファ反応と言うのですが・・。ヘリウムを使い切ったら反応は進みません。
炭素だけとか酸素だけの状態になるのではなく、１）ヘリウムの中心に炭素ができる２）さらに炭素の中に酸素etcができるというふうになっていきます。
あ、ヘリウムを使い切るのは太陽の8倍より軽くて炭素を燃やせない恒星の場合なのね。勘違いしてた。
もう少し自分で考える姿勢を見せた方がよいと思いますここはスラドですので
もう少し肩の力を抜いた方がよいと思いますここは「雑談サイト」スラドですので
# 考えるとか議論とか、めんどくせーからよそでやってくんねーかな……なんて。
誰もケイ素燃焼過程をゼロから自力で考え出せとは言っていませんよ。#1700950 [srad.jp]の記述に基づけば割と容易に推測できる、と言っているだけです。というわけで、#1700950とwikipediaを読んだ門外漢の私の理解は下記の通り。
> 炭素から先のアルファ反応では、使い切ったはずのヘリウムの原子核をどこから調達してくる> のでしょうか?
使い切っていません。別に全ヘリウムが炭素になるのを待ってから炭素以降の反応が始まるわけではありませんから、
1. 最初にヘリウムだけがある。2. そのうち一部が炭素になる。まだたくさんヘリウムは残っている。3. 炭素のうち一部はたくさん残っているヘリウムの一部と反応して酸素になる。4. 酸素のうち一部はまだまだたくさん残っているヘリウムの一部と反応してネオンになる。5. 以後、全部がニッケルになるまで繰り返し。
となります。ただし、wikipediaの記載にもあるように、全体の質量が小さい恒星では、あなたの考えている通りヘリウムがなくなって反応が途中で止まってしまいます。
太陽の3倍以上8倍以下の質量の恒星はヘリウムをさらに「燃焼」させて炭素を作ることができる。そのような恒星はヘリウムを使い切ると炭素のコアを残して一生を終える。
wikipedia『ケイ素燃焼過程』 [wikipedia.org]より。
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クラックを法規制強化で止められると思ってる奴は頭がおかしい -- あるアレゲ人
水素が鉄になるまで (スコア:1, 興味深い)
関連ストーリー「オリオン座のベテルギウス、急速に収束。爆発の可能性も？」のこの部分
http://srad.jp/science/comments.pl?sid=454499&cid=1585673 [srad.jp]
※水素＞ヘリウム＞炭素＞ネオン＞シリコン＞鉄の順に元素ができる
元素周期表に照らしてみても、何故こういった順番で元素ができていくのかわかりません。
地学分野は大好きでしたが、高校に科目がなく独学の知識しかありません。
どなたか教えて下さいませんか？
Re:水素が鉄になるまで (スコア:5, 参考になる)
水素+水素→ヘリウム（これは理解できる？）以降は基本的にアルファ反応（質量４であるヘリウムとの反応）で質量は４ずつ増えていきます。
ただし4He+4He→8Beは
8Beが不安定なのでBeが出来てもすぐに崩壊してしまいます。なので
4He+4He+4He→12C
のトリプルアルファ反応だけになっています。
以降は前述のとおりアルファ反応で進んでいきます。
12C+4He→16O
16O+4He→20Ne
20O+4He→24Mg
・・・
56Niは崩壊して56Feになります。
詳細はケイ素燃焼過程 [wikipedia.org]を参照ください。
「炭素＞ネオン＞シリコン＞鉄」と言われるのは温度と圧力の状態が
それぞれの核融合に必要なエネルギーにギャップがあるためです。
炭素が燃え尽きるとネオン・酸素・マグネシウムの燃焼によりシリコンが
シリコンが燃え尽きると硫黄・・・ニッケルの燃焼により鉄が
生成されます。
Re:水素が鉄になるまで (スコア:1)
つまり錬金術は無理って事？
Re: (スコア:0)
エネルギーを与えれば可能。水素の(化学的な)燃焼と電気分解の関係が、核反応についても成り立つというだけ。
多分1グラムの金を作るのにかかる費用はその金の価格をはるかに上回るだろうから事実上無理と言ってもよさそうだけど。
Re: (スコア:0)
炭素から先のアルファ反応では、使い切ったはずのヘリウムの原子核をどこから調達してくるのでしょうか?
Re:水素が鉄になるまで (スコア:4, 参考になる)
ヘリウムの原子核＝アルファ粒子でヘリウムを使うからアルファ反応と言うのですが・・。
ヘリウムを使い切ったら反応は進みません。
炭素だけとか酸素だけの状態になるのではなく、
１）ヘリウムの中心に炭素ができる
２）さらに炭素の中に酸素etcができる
というふうになっていきます。
Re: (スコア:0)
あ、ヘリウムを使い切るのは太陽の8倍より軽くて炭素を燃やせない恒星の場合なのね。勘違いしてた。
Re:水素が鉄になるまで (スコア:1, すばらしい洞察)
もう少し自分で考える姿勢を見せた方がよいと思います
ここはスラドですので
Re: (スコア:0, すばらしい洞察)
もう少し肩の力を抜いた方がよいと思います
ここは「雑談サイト」スラドですので
# 考えるとか議論とか、めんどくせーからよそでやってくんねーかな……なんて。
Re:水素が鉄になるまで (スコア:1, すばらしい洞察)
誰もケイ素燃焼過程をゼロから自力で考え出せとは言っていませんよ。
#1700950 [srad.jp]の記述に基づけば割と容易に推測できる、と言っているだけです。
というわけで、#1700950とwikipediaを読んだ門外漢の私の理解は下記の通り。
> 炭素から先のアルファ反応では、使い切ったはずのヘリウムの原子核をどこから調達してくる
> のでしょうか?
使い切っていません。
別に全ヘリウムが炭素になるのを待ってから炭素以降の反応が始まるわけではありませんから、
1. 最初にヘリウムだけがある。
2. そのうち一部が炭素になる。まだたくさんヘリウムは残っている。
3. 炭素のうち一部はたくさん残っているヘリウムの一部と反応して酸素になる。
4. 酸素のうち一部はまだまだたくさん残っているヘリウムの一部と反応してネオンになる。
5. 以後、全部がニッケルになるまで繰り返し。
となります。
ただし、wikipediaの記載にもあるように、全体の質量が小さい恒星では、あなたの考えている通り
ヘリウムがなくなって反応が途中で止まってしまいます。
wikipedia『ケイ素燃焼過程』 [wikipedia.org]より。
Re: (スコア:0)