为什么自然界中最重的元素是铀?其他行星有没有比铀重的元素?据我所知,现在地球上最重的元素不是铀,而是钚的一种同位素——钚244 。它有94个质子和150个中子,在地层中含量极其稀少,只从氟碳铈镧矿中找到过微量天然的钚-244 。
▲美丽的氟碳铈镧矿 。
所以 , 咱只能说地球上储量可观的自然元素中,最重的是铀 。比它还重的也有,储量太少了 。
为什么储量那么少?因为这些重元素都容易衰变,成为其它更轻、更稳定的元素 。就是说比铀更重的元素在宇宙中都只能存在“很短”时间,无法永久存在 。
▲衰变放热的钚 。
而地球已经形成45亿年了 , 45亿年正好是铀238的半衰期,所以地球上还有很多铀矿 。但是钚的众多同位素都不大稳定 , 有些半衰期都不到一秒 。最稳定的钚244,半衰期也只有8260万年,就算地球形成时有丰富的钚244资源,它们也早就衰变成镎、铀或其它什么元素了,那时候海洋里第一个生命还没出现呢 。
地球上的重元素哪里来的呢 。
如上图,除了氢、氦和微量的锂,所有其他元素都是恒星“制造”出来的 。其中比铁轻的元素是恒星内部核聚变的产物,恒星越大个“炼”出来的元素越重 。但想弄出比铁更重的元素来,恒星内部那点儿压力和“区区”30亿度的温度就不够使了,需要更暴烈的事件才可以 。
只有超新星爆发和中子星合并之类的大事件能制造比铁更重的元素,巨大的压力和难以想象的高温(100亿+)将中子硬怼进原子核,形成了金、汞、铅等元素以及更重的放射性元素 。然后,这些重元素被抛射到宇宙空间之中,成了下一代星系形成的原料 。
▲中子星合并 。
所以,太阳系外的某些地方肯定有比铀更重的天然元素,毕竟整个宇宙范围中 , 超新星爆发、中子星相撞之类的事儿每天都在发生,新的星系和行星每天都在形成 。横跨光年的巨大星云中,比铀更重的元素肯定比较好找 。如果想在行星上找比铀更重的天然元素,只能去那些刚刚形成的星系,去找更年轻的行星 。如果这颗行星已经形成一亿年以上了,那估计你能找到的最重的元素还是铀元素 。
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