Wie entstehen die Elemente jenseits von Eisen?

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo,

Alle Elemente, die die Ordnungszahl bis Eisen haben, können durch Kernfusion ist Sternen entstehen. Oder eben durch Zerfall. Die höherwertigen Elemente entstehen durch Sternexplosionen, aber warum und wie? Und wenn ein höherwertiges Element zerfällt, warum finden wir es auf der Erde? Ist doch der Gasstrom einer solchen Explosion nicht nur Millionen Jahre zu uns unterwegs! Oder war bei der Sonnenentstehung in unserem System da genügend Material da? Allerdings dürfte entsprechend einem radioaktiven Zerfall nun nix mehr da sein.

Kurze Frage, wie entstehen und warum gibt es heute die ganze Palette der Elemente des Periodensystems (natürlich in verschiedenen Konzentrationen und Seltenheiten)?

LG Selorius

#2

Moin,

Die höherwertigen Elemente entstehen durch
Sternexplosionen, aber warum und wie?

weil da zum einen extreme Flussdichten von Neutronen herrschen und zum anderen solch hohe Temperaturen, daß der endotherme Vorgang der Fusion schwerer Elemente ablaufen kann.

Und wenn ein
höherwertiges Element zerfällt, warum finden wir es auf der
Erde?

Man findet nur die, deren Halbwertzeit lang genug sind.

Gandalf

#3

Mahlzeit.

Man geht derzeit davon aus, dass unser Sonnensystem in den Überresten einer sehr großen Supernova entstanden ist, bei der die schweren Elemente geschaffen wurden und somit bei der Entstehung unserer Sonne und unserer Planeten somit bereits vorhanden waren und entsprechend in Sonne und Planeten verbaut wurden.

Die Entstehung der schweren Elemente in einer Sternenexplosion, sprich Supernova, erklärt sich eigentlich recht gut, wenn man sich den Ablauf einer solchen Supernova mal genauer vor Augen führt.

Wenn einem sehr großen Stern der Brennstoff in Form von H und He ausgeht, erlischt dessen Nukleares Feuer und er kühlt ab. Dabei beginnt er, unter seinem eigenen Gewicht in sich selbst zusammen zu brechen. Er implodiert quasi. Er wird auf wenige Prozent seiner ursprünglichen Größe komprimiert, dabei ultraheiß und schließlich in einer gewaltigen Explosion zerrissen, die nicht zuletzt aufgrund der extremen Temperaturen so hell ist, dass sie ganze Galaxien überstrahlt.

Übrig bleibt ein Gasnebel durchzogenes Trümmerfeld aus dessen Materie kleinere Sterne und Planeten entstehen können. Ein schönes Beispiel dafür ist der Adlernebel, der noch heute Kinderstube neuer Sterne ist.

Das ist nicht ganz einfach zu verstehen, weil man häufig die Dimensionen nicht so recht greifen kann. Einen guten Anhaltspunkt dafür kann aber zum Beispiel diese Animation bieten:

http://www.youtube.com/watch?v=Dv6OtEnIAQk

#4

Hallo,

Dein Sternchen kommt nicht vom Sternchentroll.

Beeindruckendes Video!

mfg

tf

#5

Mahlzeit.

Man geht derzeit davon aus, dass unser Sonnensystem in den
Überresten einer sehr großen Supernova entstanden ist, bei der
die schweren Elemente geschaffen wurden und somit bei der
Entstehung unserer Sonne und unserer Planeten somit bereits
vorhanden waren und entsprechend in Sonne und Planeten verbaut
wurden.

Davon geht eigentlich niemand aus. Tatsächlich befinden wir uns in einer Region in der es früher eine Vielzahl von Sonnen gab und die Elemente des Sonnensystems stammen aus einer Vielzahl von Supernova-Explosionen unterschiedlicher Typen (Stichwort 26AL, 60Fe etc.)

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#6

Hallo,

weil da zum einen extreme Flussdichten von Neutronen herrschen
und zum anderen solch hohe Temperaturen, daß der endotherme
Vorgang der Fusion schwerer Elemente ablaufen kann.

Sind dann auch theoretisch superschwere Elemente möglich, jenseits der uns bekannten?

Und wenn ein
höherwertiges Element zerfällt, warum finden wir es auf der
Erde?

Man findet nur die, deren Halbwertzeit lang genug sind.

Könnte im Erdkern genügend Energie da sein um in geringsten Mengen radioaktive Elemente entstehen zu lassen. Also keine Fusion, aber so eine Art Verschmelzung bei gigantischenm Druck und hoher Temperatur?

LG Selorius

#7

Moin auch,

Sind dann auch theoretisch superschwere Elemente möglich,
jenseits der uns bekannten?

ich bin kein Teilchenphysiker, aber ich glaube die Bedingungen dafür findet man in keiner Sonne.

Könnte im Erdkern genügend Energie da sein um in geringsten
Mengen radioaktive Elemente entstehen zu lassen.

Nein

Als keine
Fusion, aber so eine Art Verschmelzung bei gigantischenm Druck
und hoher Temperatur?

Das ist eine Fusion

Ralph

#8

Moin,

Sind dann auch theoretisch superschwere Elemente möglich,
jenseits der uns bekannten?

ja, aber die zerfallen dann binnen Sekundenbruchteilen. Wie in den Beschleunigern hier auf er Erde.

Könnte im Erdkern genügend Energie da sein um in geringsten
Mengen radioaktive Elemente entstehen zu lassen.

Nein.
Die Energiedichte im Erdkern im Vergleich zum Inneren der Sonne ist wohl (mindestens) so groß wie der Fall einer Feder mit einer Ramme zum Eintreiben von dicken Eisenträgern.

Also keine
Fusion, aber so eine Art Verschmelzung bei gigantischenm Druck
und hoher Temperatur?

Was ist für Dich eine Fusion?

Gandalf

#9

Hi,

Hier ist alles recht genau und trotzdem einfach erklärt:

http://www.youtube.com/watch?v=Nv6QDDqZmeE&feature=r…
http://www.youtube.com/watch?v=Nv6QDDqZmeE