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这东西人人用,谁能想到它居然专克恒星呢,恒星越大被它毁掉越快

恒星都是个头巨大的天体,难道它们也有克星?是的,有一种元素专治恒星,一旦恒星产生这种东西,那么它就离死亡不远了。而且越大的恒星被其“杀死”的越快。

这种东西就是铁元素,铁元素我们都十分常见,因为生活中很多的东西都是铁做的,可是谁能想到这种东西竟然是恒星杀手呢?

作为一种化学元素,铁的化学符号是Fe,原子序数是26,是人们生产生活中最常用的金属,那么为什么它竟成了恒星杀手呢?这还得从恒星的核聚变说起。

恒星内核中时刻发生核聚变反应,其聚变的情况由两个因素决定,第一是原子核的大小.原子核越小,核与核之间的电斥力越小,原子核之间就越容易靠近,也就越容易发生聚变。而当原子核越大,核与核之间的电斥力也就越大,就需要更大的热运动速度才能保证核与核之间相互接近,从而使强核作用力起作用,把它们拉到一起,成为一个更大的原子核。第二是原子核的结合能必须保证新产生的原子核的内能,小于聚变前各原子核内能的总和,即聚变后有能量的释放。

恒星核聚变最初是从氢的聚变开始的,先是由氢聚变为氦,然后依次是碳、氧、氖、钠、镁,这样随着元素越来越高级,恒星也将经历不同的阶段,并且体积也将变得越来越大。

当恒星中的氢聚变为氦时,释放出的能量是最大的,同时由于氢原子核是最小的(只有一个质子),聚变反应也最容易发生(所需温度最低),随着原子核体积的增大,核内质子数的增加,核与核之间的电斥力增大,反应难度也在加大,反应释放出的能量却在减少,这样恒星内部的核聚变会一直聚变到铁,但聚变时的能量产出却一直在下降,直到铁元素时,便不再有能量产生,铁以后的重金属元素,如铀、钚,就不是聚变放能,而是裂变放能了。看下面这张图,原子核内能在铁元素时是最低的。

铁元素在进行聚变或裂变的物理反应时十分特殊,,不论是让铁聚变,还是裂变,不但不能释放能量,还需要给它注入能量,这就是为什么在恒星中,一旦产生出铁,核反应就不能再继续进行下去的原因。

我们都知道,恒星是依靠核聚变反应释放出的能量所产生的向外的辐射压和与恒星质量产生的向内收缩的引力相平衡来保持恒星的稳定的,因此当恒星内部的核聚变反应到铁而终止时。恒星因为没有了能量的释放,也就没有了向外的辐射压,这时恒星的引力就会占上风,于是恒星就会急剧向内收缩。有科学家计算恒星外层物质在向内收缩并接近中心的铁核时,速度甚至能接近光速。

但是恒星的铁核又是非常坚硬的,向内收缩的物质一旦撞上这堵墙,就会以几乎同样的速度反弹出去,这在带给铁核强大动能的同时,也将以内爆的形式冲出恒星以外,这就是超新星爆发的主要形式。巨型恒星的超新星爆发过程还被叫做“铁芯灾变”,之后恒星将坍缩为白矮星、中子星或者黑洞。

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扩展阅读:铁是如何杀死恒星的?
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