كل الطرق تؤدى إلى الحديد !!

[ملاك الحب]

!! , الجديد , الطرق , تؤدي , إلى , كل

كل الطرق تؤدى إلى الحديد !!

لماذا لا ينفجر المتقزم الأبيض المفرد؟
لماذا إنفجارات السوبرنوفا من النوع الأول أعلى بريقا من تلك الخاصة بالنوع الثانى؟
لماذا أفول إنفجارات النوع الأول شديد الإنتظام على عكس النوع الثانى؟
الإجابة على كل هذه الأسئلة ببساطة

لأن كل الطرق تؤدى إلى الحديد!!


نعلم جميعا أنه يمكننا الحصول على الطاقة من النوى الذرية إذا ما شطرناها إلى أجزاء صغيرة ( الإنشطار النووى) أو إذا ما سحقناها معا لتكوين أجزاء أكبر ( الإندماج النووى) وقد يتصور أحدنا أنه من الممكن إذن الحصول على مقادير لامتناهية من الطاقة عن طريق التناوب بين شطر النوى الكبرى ثم دمج الأجزاء الصغرى معا.......ولكن للأسف قانون الديناميكا الحرارية يقف عائقا أمام ذلك.....فبالطبع يمكننا شطر النوى الكبرى ولكن لدمج الأجزاء مرة أخرى نحن بحاجة لطاقة تعادل أو ربما أعلى من الطاقة الناتجة من الإنشطار
وهناك قاعدة ذهبية فى الكون

فالنوى الثقيلة تميل نحو الإنشطار...والنوى الخفيفة تميل نحو الإندماج

وفى كلتا الحالتين نحصل على طاقة
أى أن إجمالى كتل النواتج فى الحالتين أخف من كتل المتفاعلات الأصلية...والكتلة المفقودة هى تلك الطاقة الناتجة من التفاعل

هل من نواة وسطية إذن بين النوى الخفيفة والنوى الثقيلة لا تعانى الإندماج أو الإنشطار؟


ما بالكم بنواة الحديد 56 (26 بروتون+ 30 نيوترون)

نبحث عن العناصر الأخف من الحديد
الكتلة المتوسطة للجسيم الواحد لذرة الهيدروجين= 1.00797
الكتلة المتوسطة للجسيم الواحد لذرة الكربون= 1.00000

الكتلة المتوسطة للجسيم الواحد فى ذرة الحديد= 0.99884

ولو نظرنا للعناصر الأثقل من الحديد
الكتلة المتوسطة لجسيم ذرة اليورانيوم= 1.00021
الكتلة المتوسطة لجسيم ذرة الذهب= 0.99983
الكتلة المتوسطة لجسيم ذرة الفضة= 0.99910

أى أنه... فى الأنوية الأخف من الحديد...كلما زاد الوزن الذرى مقتربا من الحديد كلما إقترب متوسط الكتلة لذرة الحديد
وفى الأنوية الأثقل من الحديد....كلما قل الوزن الذرى مقتربا من الحديد...كلما إقترب متوسط الكتلة أيضا للحديد


النتيجة المباشرة إذن
ذرة الحديد هى الذرة ذات أقل كتلة متوسطة بين العناصر...وبالتالى تحتوى على أقل قدر من الطاقة...وتظل أكثر الذرات ثباتا بين العناصر...لذا.....الذرات الأثقل تميل للإنشطار نحو الحديد...والذرات الأخف تميل للإندماج نحو الحديد أيضا.

ولكن لو كان الأمر كذلك
لماذا تجاوزت النوى الكونية بالأساس نواة ذرة الحديد؟

تكمن الإجابة فى أن الظواهر الكونية الصاعقة...ذات الطابع الإنفجارى الشديد كإنفجارات السوبرنوفا أو الأنوية المجرية النشطة AGN>>Active Galactic Nuclei
أو الكويزرات...هى السبب فى تكون النوى الأثقل من الحديد

ولأن هذه الظواهر نادرة فى الكون...فنواة الحديد وما فوقها من العناصر نادرة فى الكون....فخلال نحو 15 مليار سنة عمر الكون...90% نوى هيدروجين..و9% هليوم..و1% بقية العناصر

ذلك لأن شروط الإندماج صعبة جدا...ولا تتم إلا تحت الضغط والحرارة الشديدين فى باطن النجوم.....فالحرارة الشديدة تنزع الإلكترونات من ذرة الهيدروجين وتسحق البروتونات معا...هذا يستهلك جزء كبير من الطاقة هى... طاقة التنشيط


ولكن ما أن يندمجا نحو الهليوم...حتى تنطلق حرارة هائلة تجعل التفاعل يتم بعد ذلك بشكل تلقائى وسلس...فمتى ما توفرت الطاقة صار الإندماج أسهل



الشمس منذ نحو 5 مليار عام تنتج الهليوم...وستظل نحو 5 مليار عام أخرى...بعد ذلك الهليوم الأثقل نسبيا من الهيدروجين...سيزيد كتلة قلب الشمس بحيث ينكمش على نفسه...وبالتالى يكون الضغط والحرارة أعلى...وتصل طاقة التنشيط لحد يسمح بإندماج الهليوم...بعد ذلك يحدث إندماجات أعلى مكونة الكربون والأكسجين والنيكل...وهكذا حتى نصل للحديد

وهى الذرة المستقرة التى تحدثنا عنها أول المقال...وبالتالى يقف الفرن النووى لمعظم النجوم عند هذا الحد

وجدير بالذكر أن كل النجوم فى مراحل إندماج الهليوم وما بعده لا تولد سوى خمس الطاقة فقط التى تولدها طوال حياتها !!


لذا نجد أن مرحلة العملاق الأحمر بالنسبة للنجوم هى أقصر أطوار النجوم عمرا...بالنسبة للشمس عملاقها الأحمر لن يتعدى عمره مليون سنة على أقصى تقدير

ولكى لا يختلط عليك الأمر تذكر جيدا أن العملاق الأحمر يصل إلى مرحلة أن الحاجة إلى الطاقة يفوق معدل التغذية بها...فالطاقة الناتجة من تفاعلاته لا تقو على معادلة تأثير الجاذبية...فينسحق على نفسه مكونا إما متقزم أبيض أو نجم نيوترونى أو حتى ثقب أسود أو يفنى بالكامل

والمتقزمات البيضاء هى كرات شديدة الحرارة ولكنها خاملة جدا...لا يحدث فيها أى تفاعلات...فقط تسرب بطئ للحرارة للوسط الكونى حتى تتعادل مع الوسط المحيط...وهذه العملية تستغرق مليارات السنين...فحتى اللحظة لم يبرد أى متقزم أبيض بشكل متعادل مع الوسط حوله...وربما يفنى الكون كله قبل أن يبرد أى متقزم بالكامل!!

ولنا أن نتساءل...لو كانت كتلة العملاق الأحمر أعلى من حد شاندراسيخار....فسوف يتحول لنجم نيوترونى...وهذا لن يتسرب منه أى شئ ذو كتلة عالية للكون!!
من أين جاءت ذرات الحديد؟ ...هى تتكون بالفعل لكنها تظل فى قلب النجم ولا تفلت خارج فضاءه

للمزيد من مواضيعي

 

الموضوع الأصلي : كل الطرق تؤدى إلى الحديد !!     -||-     المصدر : منتديات اسياد مصر     -||-     الكاتب : ملاك الحب

المصدر: منتديات اسياد مصر|Egylords - من قسم: الفلك والكون والفضاء Astronomy and the universe and space

---

;g hg'vr jc]n Ygn hgp]d] !! hg[]d] jc]d

[الطائر الحائر]

دائمااا مبدع توبيك ولا اروع تسلم الايادى

[ronarona]

بالتوفيق ان شاء الله

[يونايتد كوم]

مشكووووووووووووور