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世界上最重的物質排行 世界上最重的物質( 二 )


為什么自然界中最重的元素是鈾?其他行星有沒有比鈾重的元素?據我所知,現在地球上最重的元素不是鈾,而是钚的一種同位素——钚244 。它有94個質子和150個中子,在地層中含量極其稀少,只從氟碳鈰鑭礦中找到過微量天然的钚-244 。
▲美麗的氟碳鈰鑭礦 。
所以 , 咱只能說地球上儲量可觀的自然元素中,最重的是鈾 。比它還重的也有,儲量太少了 。
為什么儲量那么少?因為這些重元素都容易衰變,成為其它更輕、更穩定的元素 。就是說比鈾更重的元素在宇宙中都只能存在“很短”時間,無法永久存在 。
▲衰變放熱的钚 。
而地球已經形成45億年了 , 45億年正好是鈾238的半衰期,所以地球上還有很多鈾礦 。但是钚的眾多同位素都不大穩定 , 有些半衰期都不到一秒 。最穩定的钚244,半衰期也只有8260萬年,就算地球形成時有豐富的钚244資源,它們也早就衰變成镎、鈾或其它什么元素了,那時候海洋里第一個生命還沒出現呢 。
地球上的重元素哪里來的呢 。
如上圖,除了氫、氦和微量的鋰,所有其他元素都是恒星“制造”出來的 。其中比鐵輕的元素是恒星內部核聚變的產物,恒星越大個“煉”出來的元素越重 。但想弄出比鐵更重的元素來,恒星內部那點兒壓力和“區區”30億度的溫度就不夠使了,需要更暴烈的事件才可以 。
只有超新星爆發和中子星合并之類的大事件能制造比鐵更重的元素,巨大的壓力和難以想象的高溫(100億+)將中子硬懟進原子核,形成了金、汞、鉛等元素以及更重的放射性元素 。然后,這些重元素被拋射到宇宙空間之中,成了下一代星系形成的原料 。
▲中子星合并 。
所以,太陽系外的某些地方肯定有比鈾更重的天然元素,畢竟整個宇宙范圍中 , 超新星爆發、中子星相撞之類的事兒每天都在發生,新的星系和行星每天都在形成 。橫跨光年的巨大星云中,比鈾更重的元素肯定比較好找 。如果想在行星上找比鈾更重的天然元素,只能去那些剛剛形成的星系,去找更年輕的行星 。如果這顆行星已經形成一億年以上了,那估計你能找到的最重的元素還是鈾元素 。
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