Pico de ferro - Iron peak

O pico de ferro é um máximo local na vizinhança do Fe ( Cr , Mn , Fe, Co e Ni ) no gráfico das abundâncias dos elementos químicos .

Para elementos mais leves que o ferro na tabela periódica , a fusão nuclear libera energia . Para o ferro e para todos os elementos mais pesados, a fusão nuclear consome energia . Elementos químicos até o pico de ferro são produzidos na nucleossíntese estelar comum , com os elementos alfa sendo particularmente abundantes. Alguns elementos mais pesados são produzidos por processos menos eficientes, tais como o processo-r e s-processo . Elementos com números atômicos próximos ao ferro são produzidos em grandes quantidades na supernova devido à fusão explosiva do oxigênio e do silício, seguida pela decadência radioativa de núcleos como o níquel-56 . Em média, os elementos mais pesados ​​são menos abundantes no universo, mas alguns daqueles próximos ao ferro são comparativamente mais abundantes do que seria de esperar dessa tendência.

Abundâncias de elementos químicos no Sistema Solar. O hidrogênio e o hélio são os mais comuns, do Big Bang . Os próximos três elementos (Li, Be, B) são raros porque são mal sintetizados no Big Bang e também nas estrelas. As duas tendências gerais nos elementos produzidos estelares restantes são: (1) uma alternância de abundância nos elementos, visto que eles têm números atômicos pares ou ímpares, e (2) uma diminuição geral na abundância, à medida que os elementos se tornam mais pesados. O "pico de ferro" pode ser visto nos elementos próximos ao ferro como um efeito secundário, aumentando a abundância relativa de elementos com núcleos mais fortemente ligados.

Energia de ligação

Curva de energia de ligação

Um gráfico da energia de ligação nuclear por núcleo para todos os elementos mostra um aumento acentuado para um pico próximo ao níquel e, em seguida, uma diminuição lenta para elementos mais pesados. Valores crescentes de energia de ligação representam a energia liberada quando uma coleção de núcleos é reorganizada em outra coleção para a qual a soma das energias de ligação nuclear é maior. Elementos leves como o hidrogênio liberam grandes quantidades de energia (um grande aumento na energia de ligação) quando combinados para formar núcleos mais pesados. Por outro lado, elementos pesados ​​como o urânio liberam energia quando convertidos em núcleos mais leves por meio do decaimento alfa e da fissão nuclear .⁵⁶
₂₈Ni
é o mais termodinamicamente favorável nos núcleos de estrelas de alta massa . Embora o ferro-58 e o níquel-62 tenham energia de ligação ainda maior (por núcleo), sua síntese não pode ser alcançada em grandes quantidades, porque o número necessário de nêutrons normalmente não está disponível no material nuclear estelar e não podem ser produzidos no processo alfa (seus números de massa não são múltiplos de 4).

Veja também

• Abundâncias dos elementos (página de dados)

Referências