Nukleosynthese
Kosmologie
Basiswissen
Als Nukleosynthese, Nukleogenese oder auch Elementenstehung bezeichnet man die Bildung von Atomkernen und Kernbausteinen. Man unterscheidet eine sogenannte primordiale Synthese kurz nach dem Urknall (Entstehung der Welt) sowie eine stellare Nukleosynthese, die auch noch heute in alle Sternen ständig abläuft. Beide Prozesse sind hier kurz vorgestellt.
Die primordiale Nukleosynthese: bis Lithium
Direkt nach dem (hypothetischen) Urknall, also der Entstehung unseren jetzigen Kosmos, war der Kosmos so heiß, dass keine dauerhaft beständigen Atomkerne in ihm entstehen konnten. Die überall vorhandenen Photonen waren so energiereich, dass sie jeden entstehenden Kernbaustein sofort wieder zerstört hätten. 100 Sekunden nach dem Urknall endete dieser Zustand: die Atomkerne konnten dauerhaft bestehen bleiben. Siehe dazu auch den Artikel => primordiale Nukleosynthese
Die stellare Nukleosynthese: bis Eisen
Atomkerne bilden sich auch innerhalb von Sternen. Dabei entsteht in jungen Sternen vor allem ausgehend von Wasserstoff das Element Helium. In älteren Sternen entstehen dann auch schwerere Elemente wie Kohlenstoff bis hin zum Eisen als schwerstem Element. Lies mehr dazu unter => stellare Nukleosynthese
Die Nukleosynthese durch Sternkollisionen: jenseits von Eisen
Atome mit einer höheren Kernladungszahl wie Eisen (26 Protonen) können nicht durch gewöhnliche Kernverschmelzung in Sternen entstehen. Zu diesen Elementen zählen etwa Gold (79 Protonen), Platin, Uran, Plutonium, Radon, Xenon und viele seltene Erden. Die Atomkerne dieser Elemente enstehen sehr wahrscheinlich bei der Kollision von zwei sogenannten Neutronensternen [1]. Siehe mehr dazu im Artikel zum sogenannten => r-Prozess
Fußnoten
- [1] Sanjana Curtis: Kosmische Schmiede der schweren Elemente. In: Spektrum der Wissenschaft. Mai 2023. Seite 12 bis 21.