Zijn er elementen in het heelal, met een veel grotere atoommassa, dan het zwaarste element op aarde?

Question

Elementen worden gecreëerd in sterren (voor zover ik weet...). Hoe groter de zon (in massa), des te groter de atoommassa van het element dat gevormd kan worden (door kernfusie, temperatuur en druk). Er zijn in het heelal zonnen die veel groter zijn dan onze zon (b.v. Betelgeuze in Orion). Zouden daar dan ook superzware elementen (superatomen) kunnen ontstaan? Als dit zo is, moet dan het periodiek systeem uitgebreid worden... Of zit er een maximum aan gebonden voor wat betreft het kunnen ontstaan van (nieuwe) elementen qua atoommassa door kernfusie?

 · Accepted Answer

Nee die zijn er niet. Elementen zwaarder dan uranium kunnen alleen kunstmatig, met behulp van kernreacties gemaakt worden en bestaan daarom niet in de natuur. Sommige zijn ook zo instabiel dat ze vrijwel gelijk weer vervallen.

Toegevoegd na 1 minuut:
Elementen met een atoomnummer hoger dan 82 (lood) vervallen door radioactieve processen tot elementen met lagere atoomnummers. bismut (Bi), uraan (U) en thorium (Th) hebben echter bijzonder langlevende isotopen en komen daardoor nog op aarde voor. Ook elementen die tijdens het radioactieve verval als tussenstappen optreden komen in kleine hoeveelheden op aarde voor. Elementen met hogere atoomnummers dan 92 (uraan) worden in de natuur niet aangetroffen. Misschien hebben ze ooit wel bestaan, maar aangezien hun halfwaardetijden allemaal veel korter zijn dan de leeftijd van de aarde zijn ze allang vervallen. Ze kunnen synthetisch vervaardigd worden, maar als het elementnummer boven 98 komt, californium (Cf), dan wordt dat steeds moeilijker, de elementen worden steeds minder stabiel. Of de 5g-subschil (met 18 banen) ooit helemaal gevuld zal kunnen worden met elektronen is daardoor nog een open vraag.

Op theoretische gronden vermoedt men dat nog zwaardere atoomkernen stabiel kunnen zijn. Het is echter praktisch onmogelijk ze te maken.

Toegevoegd na 1 uur:
N.a.v de eerste reactie.

Bij kernfusiereacties wordt energie geleverd tot het maken van ijzer. Alle elementen die zwaarder zijn dan ijzer kosten energie om te maken. Deze ontstaan daarom pas als een ster als supernova explodeert. Tijdens zulk een explosie is de tijd de kort en zijn er geen processen om elementen zwaarder dan uranium te maken.

WimNobel · Answer

Het is niet juist dat in zeer zware sterren ook zeer zware elementen gevormd worden.
In iedere "normale" ster vindt kernfusie plaats. Daarbij wordt uit Waterstof Helium gevormd, uit Helium Koolstof, Stikstof en Zuurstof, en vervolgens Magnesium, Silicium, Zwavel, Argon, Calcium en tenslotte IJzer.
Inderdaad gaat dit proces verder door naarmate de ster zwaarder is: lichte sterren komen niet verder dan Helium en alleen de allerzwaarste brengen het tot IJzer.
Maar geen enkel element zwaarder dan IJzer kan in een ster gevormd worden. Dat gebeurt alleen tijdens een supernovaexplosie, waarbij de hele ster vernietigd wordt en er alleen een compacte kern overblijft.
Bij een supernova ontstaan zeer veel zware atoomkernen, waarvan de meeste zeer instabiel. Het is niet uitgesloten dat er zeer kort levende elementen ontstaan die zwaarder zijn dan enig element dat we op aarde kennen of kunnen maken. Maar er is geen manier om daar achter te komen. Ook is er geen reden om aan te nemen dat een supernova van een zwaardere ster zwaardere elementen produceert. Alle radioactieve en niet-radioactieve elementen zwaarder dan IJzer die we op aarde en in het heelal aantreffen, zijn in een supernova ontstaan.
Toch ontstaat er in zekere zin bij een supernova een zeer zwaar element. De compacte kern die na de explosie overblijft is namelijk een neutronenster. In een neutronenster zijn de neutronen net zo dicht opeengepakt als in een atoomkern. Anders geformuleerd: een neutronenster kan beschouwd worden als een atoom van een zeer zwaar element. Maar dat is niet de normale voorstelling van zaken.

Zijn er elementen in het heelal, met een veel grotere atoommassa, dan het zwaarste element op aarde?

Het beste antwoord

Andere antwoorden (1)

Bekijk alle vragen in deze categorieën: