skapandet av grundämnen

Enligt wiki: "Grundämnen tyngre än järn skapas endast vid supernovaexplosioner"

Är det uteslutet att grundämnen kan skapas naturligt på jorden, tänker tex på radioaktiva sönderfall under högt tryck och värme i jordens inre

Hur är det med kärnvapen explosioner och kärnkraft, skapas det grundämnen av andra grundämnen där

Eller är det så att grundämnen bara kan skapas i stjärnor, nån som har koll?

Ett grundämne handlar egentligen om antalet protoner i kärnan. Kärnan kan sen innehålla ett antal neutroner också.

Om man (för 'stora' atomkärnor) vill ha fler protoner i kärnan än vad man har från början krävs det rejält med energi, därför är detta inget som sker spontant. Enda tillfällena detta sker på jorden är egentligen med hjälp av någon anläggning byggd av människor.

Radioaktivt sönderfall kan leda till att ett ämne får färre atomkärnor än det var från början i kärnan, och vi får då ett nytt grundämne (tex Radon som sönderfaller). Detta gör också att energi frigörs .

Små atomkärnor kan slås ihop till större och avge energi. En sådan process kan i princip ske spontant på jorden, men problemet här är att få atomkärnorna komma ihop. Därför sker inga sådana processer spontant.

(Väntar nu bara på att någon ska avslöja någon detalj jag missat/glömt...)

lite mer...

'Vanlig kärnkraft' bygger på att stora atomkärnor splittras till mindre och därmed avger energi. Där uppstår ämnen som inte fanns i bränslet från början. Denna process kräver dels att man sätter igång den och dels att man kontrollerar den. Annars blir det en atombomb. Vanliga kärnkraftverk ska inte kunna explodera, det är inbyggt från grunden och genom val av bränsle.

Tryck och temperatur i jordens inre skapar inte sådana här processer för det räcker helt enkelt inte till.

Radioaktivt sönderfall fungerar naturligt tack vare att vissa 'stora' atomkärnor inte är stabila utan faller isär.

Flera av de tyngre transuranerna hittades i resterna efter Ivy Mike. I Tyskland (flera ställen) och Ryssland (Dubna) skapar man nya kortlivade grundämnen med acceleratorer. Så ska vi vara riktigt fysik-anala så bildas inte alla tyngre atomer i supernovor men det finns samtidigt ingen naturlig process utöver R-processen i supernovor som bildar dessa. En kompromiss skulle kunna vara att alla naturligt förekommande grundämnen tyngre än järn har bildats i supernovor eller genom sönderfall av atomer bildade i supernovor.

Fast det har ju förekommit fission naturligt på jorden utan mänsklig inblandning vid åtminstone ett tillfälle.

Grundämnen som är tyngre än järn kan inte bildas genom fusion, men däremot genom s.k. neutroninfångning.

Eftersom neutroner är elektriskt neutrala, kan de fria neutronerna i en stjärnas inre fångas in av atomkärnor. Därefter kan neutronen genom betasönderfall förvandlas till en proton, en elektron och en elektroneutrino. Därmed har en atomkärna med ett högre atomnummer skapats, d.v.s. ett tyngre grundämne har bildats. Denna process är förhållandevis långsam då neutronbildning i stjärnor och betasönderfall inte sker särskilt fort (tidsskalan ligger på tusentals år); därför kallas detta också för s-processen efter engelskans slow. Denna mekanism kan fortsätta ända upp till bismut (Z=83), och man räknar med att ungefär hälften av alla kända grundämnen som är tyngre än järn har formats av s-processen.

När stjärnan exploderar som en supernova är densiteten så hög och atomkärnorna träffas av så många fria neutroner att det kan bildas så pass tunga ämnen som uran, och även tyngre transuraniska grundämnen (en övre gräns sätts bl.a. av att spontan fission blir extremt betydelsefull runt ett masstal på A=270). Detta kallas r-processen efter engelskans rapid. Tidsskalan ligger här på enstaka sekunder, och den resterande hälften av grundämnen som är tyngre än järn antas ha bildats genom detta dramatiska skeende.

Men att grundämnen inte kan skapas naturligt på jorden är i praktiken sant då...