Elementos químicos en el universo

Introducción

Elementos químicos en el universo: Hay 118 elementos en la tabla periódica de los cuales 92 se encuentran en la naturaleza y los otros 26 fueron creados en laboratorios. Conforme los elementos tienen más protones su abundancia es menor.

¿De dónde vienen?

¿Qué nos pueden decir la abundancia o escases de estos elementos sobre los procesos que ocurren en el universo?

Conferencia

Origen de los elementos

• Gran explosión
• Estrellas de baja masa (aquellas con menos de 8 masas solares)
• Estrella de alta masa (aquellas con más de 8 masas solares

Como se producen los elementos

• Reacciones nucleares                
• Captura rápida de neutrones         En explosiones de supernovas
• Captura lenta de neutrones        Al interior de las estrellas
• Rayos cósmicos                        Partículas (Como el helio) que se mueven a mucha velocidad chocan con otros elementos y producen nuevos elementos.

Todos los cuerpos emiten un espectro ya sea continuo, con líneas de emisión o con líneas de absorción.

¿Como se forma el helio?

Por reacciones nucleares un átomo de hidrógeno con otro de hidrógeno produce un deuterio (Isótopo del hidrógeno-2 un protón y un neutrón), un deuterio con un hidrógeno, se produce un átomo de helio 3 y con dos átomos de helio 3 se forma uno de helio 4 y dos átomos de hidrógeno ionizad.

La gran explosión

Como el experimento de Boltzmann lo demuestra, si la distancia entre dos partículas es 2 veces menor la radiación de fondo (Temperatura fotones) es 2 veces mayor. La abundancia de helio e hidrógeno demuestran que hubo una gran explosión ya que a 3 minutos de empezar la expansión la temperatura era de 800 millones de grados kelvin y a esta temperatura hay suficiente energía para formar el 25% de helio y el 75% de hidrógeno, pero conforme el universo se sigue expandiendo la temperatura disminuye y no hay suficiente energía para hacer más reacciones nucleares por lo que el Universo termina con solo helio e hidrogeno.

Estrellas de baja masa

50 millones de años después se forman las estrellas por fluctuaciones de densidad lo que llevo a que nubes de hidrógeno y helio colapsaran y formaran a las estrellas, donde en el centro se alcanzan temperaturas de 15 millones de °K y se dan nuevamente las reacciones que producen helio a partir de hidrógeno.

Cuando las estrellas (menores a 8 masas solares) se quedan sin hidrógeno o helio el núcleo se volverá muy pequeño, lo que hace que la temperatura aumente a 150 millones de °K. A esta temperatura se puede formar átomos de carbono. Y la parte externa se va a expandir volviéndose una “gigante rojo.”

Al expulsar las capas exteriores en forma de viento formará una nebulosa planetaria y el núcleo se volverá en una enana blanca, en la nebulosa planetaria habrá excesos de nitrógeno, carbono helio etc.

Estrella de alta masa

Este tipo de estrella si puede formar más elementos después del carbono, forman capas (de la capa exterior a la interior: Hidrógeno, helio, carbono, neón, oxígeno, silicio y hierro). pero al llegar a un núcleo de hierro estas estrellas colapsan produciendo una explosión de supernova y todas las capas son emitidas al medio interestelar, estas explosiones son las responsables de la mayoría de los elementos más pesados y también en este segundo de la explosión se generan todos los elementos de la captura rápida de neutrones.

Jaime Urrutia Fucugauchi

¿De que esta echa la tierra?

La tierra esta constituida principalmente por 4 elementos los cuales: hierro con un 34.6%, oxígeno con un 29.5% , silicio con un 15.2%  y magnesio con un 12.7%.

Uno pensaría que la corteza presentaría una mayor diversidad, pero no es así, en la corteza terrestre el 47% es oxígeno, el 28% es silicio, el 8.1% es aluminio, el 5% es hierro, el sodio representa un 2.8%, el potasio un 2.6, el magnesio un 2.1% y el resto son un 0.8%

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