תהליך כימי של נוקלאוזינתזה

נוקלאוזינתזה, ייצור בקנה מידה קוסמי של כל מיני היסודות הכימיים מאחד או שניים סוגים פשוטים של גרעינים אטומיים, תהליך הכרוך בתגובות גרעיניות בקנה מידה גדול כולל אלה שמתרחשים בשמש וכוכבים אחרים. יסודות כימיים נבדלים זה מזה על בסיס מספר הפרוטונים (חלקיקים יסודיים הנושאים מטען חיובי) בגרעין האטומי של כל אחד מהם. מינים של אותו יסוד, או איזוטופים, בנוסף, נבדלים זה מזה במסה או על בסיס מספר הנויטרונים (חלקיקי יסוד ניטרליים) בגרעינים שלהם. ניתן להפוך מינים גרעיניים למינים גרעיניים אחרים על ידי תגובות המוסיפות או מסירות פרוטונים או נויטרונים או שניהם.

קוסמולוגיה: נוקלאוזינתזה ראשונית

על פי השיקולים המפורטים לעיל, בזמן של פחות מ- 10-4 שניות, יצירת חומר נגד חומר

רבים מהיסודות הכימיים עד הברזל (מספר אטומי 26) ושפעיהם הקוסמיים הנוכחיים עשויים להסביר כתוצאה מתגובות היתוך גרעיני רצופות המתחילות במימן ואולי גם הליום קדמוני. על ידי היתוך גרעיני חוזר ונשנה, ארבעה גרעיני מימן משתלבים בגרעין הליום. גרעיני הליום, בתורם, יכולים להיות מובנים לפחמן (שלושה גרעיני הליום), חמצן (ארבע גרעיני הליום), ואלמנטים כבדים אחרים.

אלמנטים כבדים יותר מברזל וכמה איזוטופים של יסודות קלים יותר עשויים להסביר על ידי לכידת נויטרונים רצופים. לכידת נויטרון מגדילה את מסת הגרעין; לאחר מכן התפרקות בטא רדיואקטיבית לאחר מכן ממירה נייטרון לפרוטון (עם פליטה של ​​אלקטרון ואנטינוטרינו), ומשאירה את המסה כמעט ללא שינוי. העלייה במספר הפרוטונים בונה את הגרעין למספרים אטומיים גבוהים יותר.