Hur bildas grundämnena

Vad är en supernova

Vilka är de två vanligaste grundämnena i universum

Hur bildas tunga grundämnen

•

Projektanslag 2020

Creation of heavy elements in neutron-star mergers

Huvudsökande:
Docent Andreas Heinz

Medsökande:
Chalmers tekniska högskola
Håkan Johansson
Thomas Nilsson

Lärosäte:
Chalmers tekniska högskola

Beviljat anslag:
29 600 000 kronor under fem år

I samband med universums födelse – Big bang – skapades de allra lättaste grundämnena, framför allt väte. Alla tyngre grundämnen som finns i och omkring oss har sedan bildats i olika processer i universum. Den vanligaste är energiprocessen som får vår sol och andra stjärnor att lysa: i stjärnornas inre smälts små, lätta atomkärnor samman till tyngre atomkärnor, varvid stora mängder energi frigörs.

På det sättet kan grundämnen upp till nickel och järn bildas. Men för att ännu tyngre grundämnen ska bildas krävs det att atomkärnor fångar in fria neutroner – en partikel som normalt återfinns just i atomkärnor (se faktaruta längre ner).

– Fria neutroner är ovanliga, eftersom de är mycket kortlivade.

•

Produceras det tyngre grundämnen i andra galaxer?

Om nu processen med att producera tyngre och tyngre grundämnen är en naturlig process i en galax, kan man då anta att det i en galax som är äldre än vår kanske producerats tyngre grundämnen som inte finns i vårt grannskap….? typ element 115?

Frågan ställdes 2024-03-23 av Christer, 70 år.

Nästan alla grundämnen sätts samman i stjärnor under den vanliga stjärnutvecklingen eller i våldsamma supernovaexplosioner. De allra tyngsta grundämnena tros främst bildas i kollisioner mellan neutronstjärnor eller mellan neutronstjärnor och svarta hål. Då bildas även små mängder av ”transuraner” – grundämnen tyngre än uran. Dessa grundämnen, liksom även uran, är instabila och sönderfaller i lättare atomkärnor – oftast inom en mycket liten bråkdel av en sekund. (Uran 238 har dock en halveringstid om 4,5 miljarder år.) Detta har skett ända sedan den första generationen av stjärnor bildades i universum.

Många transuraner har också skapats i labor

•

ATOMKUNSKAP

Atomen består av en kärna med protoner (positivt laddade) och neutroner (neutralt laddade). Runt atomkärnan finns elektroner (negativt laddade) i olika elektronskal. Antalet protoner bestämmer vilket grundämne det är. Elektronerna i det yttersta elektronskalet (valenselektroner) bestämmer grundämnets egenskaper.

Bild: geralt / Pixabay License

I det periodiska systemet finns alla grundämnen som är kända idag. Som grundämne, uppställt i periodiska systemet, har det alltid lika många elektroner som protoner. Ett grundämne är alltså oladdat. Grundämnen eftersträvar fullt yttre elektronskal. Därför ger/tar eller lånar de elektroner med andra atomer. Om en atom inte har lika många protoner (positiva laddningar) som elektroner (negativa laddningar) kallas den jon. En atom blir en positiv jon om den har förlorat elektroner och en negativ jon om den har tagit upp elektroner.

Elektronsk