Hvor mange Chemical Elements er det?

September 23  by Eliza

En kjemisk element er en type atom, som hydrogen eller oksygen. Som i 2011, hadde 118 elementer blitt observert, med 98 av disse forekommer naturlig på jorda. 20 elementer er kunstig skapt i atomreaktorer eller partikkelakselerator eksperimenter. Den første syntetiske element som skal opprettes i betydelige mengder var plutonium, er element 94. Plutonium også den tyngste atom finnes naturlig på jorda. Med en halveringstid på bare 80 millioner år, oppstår plutonium i ekstremt små mengder i uranmalm.

Dagens kjemiske elementer kommer fra en av tre kilder: Supernovanukleosyntese, Stjernenukleosyntese, og Big Bang nucleosynthesis. Nucleosynthesis oppstår når atomkjernene er presset sammen så tett, og ved en slik høy temperatur at de overvinne den gjensidige frastøting av deres elektronskallene og produsere tyngre kjerner. På denne måte kan hydrogenkjerner blir smeltet inn i heliumkjerner, som igjen kan sikringen i karbonkjerner, hvis betingelsene for tilstrekkelig temperatur og trykk er nådd.

I begynnelsen, universet var så varmt og tett at det besto av ingenting, men frie kvarker - bestanddelene av protoner og nøytroner - elektroner og stråling. Etter en milliondel av et sekund, begynte kvarker til å smelte inn i baryoner: protoner og nøytroner. For de første tjue minutter etter Big Bang, temperaturen i universet overskredet som i midten av de klareste stjernene, med en tetthet større enn luft. I løpet av denne perioden, protoner og nøytroner kolliderte energisk til større atomkjerner: deuterium og to isotoper av helium. 25 prosent av all materie i universet ble omdannet til helium, med omtrent 75 prosent hydrogen, sammen med spor av tyngre elementer slik som litium. Denne er lik den gjeldende daglige forholdet av kjemiske elementer.

De første stjernene dannet for omtrent 300 millioner år etter Big Bang, initiere en annen form for nucleosynthesis kalt Stjernenukleosyntese. I Stjernenukleosyntese, sterkt komprimert materie i sentrum av en stjerne gjennomgår kjernefysisk fusjon, frigjøres store mengder energi og balansere ut tyngdekreftene virker til å kollapse stjernen. Dette kan betraktes som en kontinuerlig eksploderende H-bombe. Elementer opp til jern på det periodiske system er dannet i Stjernenukleosyntese.

Å skape et element som er tyngre enn jern krever en annen type nucleosythesis, Supernovanukleosyntese. Supernovaer oppstår når stjerner kollapse katastrofalt etter inntak av alle sine atombrensel i sine kjerner. Den atmosfæriske konvolutt av stjernen kollapser innover på grunn av tyngdekraften, spretter av en kjerne laget av nesten-inkompressibel "elektron degenerert" saken. I løpet av denne brå sprett, er flere prosent av stjernens materialet smeltet inn tyngre grunnstoffer nesten umiddelbart. Dette frigjør nok energi for supernova å overgå sin vertsgalaksen i dager eller uker. Grunnstoffer tyngre enn jern er syntetisert i løpet av denne utrolig energisk kosmisk hendelse.

  • Hydrogen er den første grunnstoff notert på det periodiske system.
  • Fra 2011 er det 118 elementer på det periodiske system.
  • Jern er et naturlig forekommende element.
  • Oksygen er en av de kjemiske elementer som forekommer naturlig på jorden.