¿Cuál es el elemento más pesado que una estrella puede fusionar?

Depende de la masa de la estrella.

Las estrellas más pequeñas no pueden fundir más allá del helio.

Las estrellas más cercanas al tamaño de nuestro Sol eventualmente fusionan el helio en elementos cerca del carbono cuando son gigantes rojas.

Algo que también se puede ejecutar en el núcleo de una pequeña estrella gigante roja es el “proceso S” que puede generar la mayoría de los elementos más livianos que el hierro. El proceso S significa neutrón lento y funciona al mover un núcleo hacia arriba en uno. Entonces podría descomponerse en un isótopo estable del siguiente elemento hacia arriba. Añadiendo neutrones lentos, uno por uno, se pueden crear muchos elementos. Pero todo en cantidades más pequeñas que el punto de inicio cerca del carbono o el punto final cerca del hierro.

Los gigantes rojos más pesados ​​pueden fundir el carbono y seguir construyendo hasta el hierro. Pero una vez que llegas a planchar, la reacción ya no produce energía. Alguien más ya publicó una excelente gráfica que muestra cómo funciona esto. Cuando una estrella comienza a fundir el hierro que succiona la energía interna y la estrella se dispara.

Algo que también se puede ejecutar durante el boom en el núcleo de un gran gigante rojo es el “proceso F” que puede generar elementos que son arbitrariamente pesados. Es sinónimo de neutrones rápidos. Los neutrones libres solo duran 13 minutos en la vida media y los rápidos viajan a una fracción de C, por lo que esta reacción es rápida en el tiempo que dura y la velocidad de la onda de la llama.

Hay una parada difícil cerca de uranio. Vaya por encima de eso y los elementos se descomponen rápidamente, pero peor es que hacen fisión cuando son bombardeados por neutrones. Así que es un doble golpe: los elementos de plutonio y más ligeros se producen mediante la absorción de neutrones, pero luego los elementos de torio y más pesados ​​se dividen mediante la absorción de neutrones. Una vez que se crean elementos cerca del uranio, la fisión mantiene cualquier otra cosa extremadamente rara.

Por lo tanto, es posible que se creen pequeñas cantidades de 118 y más durante una supernova del proceso F, se descomponen en milisegundos y vuelven a poner los neutrones en la mezcla, lo que reduce la cantidad de torio y aumenta. Así que terminamos con isótopos fisionables variados que se descomponen en un poco de torio y uranio.

Este gráfico lo explica bastante bien:

En el eje x tenemos el número de nucleones en el núcleo. Partimos de hidrógeno y luego seguimos a través de los elementos, ordenados por masa.

En el eje y tenemos la energía de enlace promedio por nucleón, en MeV.

Entonces, ¿cómo interpretar esto? Bueno, la energía de enlace promedio te dice cuánta energía necesitas poner en la molécula para romper el enlace. Entonces, para romper una molcula de hierro, se necesitan aproximadamente 9 MeV por nucleón. Donde para romper litio, solo necesita 5 MeV por nucleón.

Por supuesto, no estamos viendo realmente las cosas que se rompen, sino la fusión. Sin embargo, una reacción de fusión considerada al revés puede interpretarse como una ruptura de las cosas.

Así que imaginemos que tengo mucho, digamos hidrógeno, lo pongo en un ambiente muy volátil y lo veo fusionarse en todo tipo de cosas. Se funde en algo más pesado, por lo que debemos ir a la derecha en el gráfico. El gráfico aumenta, por lo que los productos de fusión tienen una mayor energía de enlace nuclear. Eso significa que en este ambiente volátil, estos productos son realmente más difíciles de fusionar / romper que el hidrógeno original.

Sin embargo, aunque se necesita más energía para fusionar el litio que para el hidrógeno, aún así se obtiene un poco más de energía de enlace por fusión. Llegar a elementos más pesados ​​mejorará la fuerza de la molécula. Hasta que llegues al hierro. Después de eso, se invierte. La fusión de dos moléculas de hierro juntas daría como resultado un elemento más débil (en el sentido de fusión) que el hierro. Eso significa que, en un entorno volátil, es probable que dichos productos de fusión se rompan y simplemente se conviertan en elementos más ligeros nuevamente.

Así que técnicamente una estrella puede fusionar elementos más pesados ​​que el hierro. Esta reacción no solo requiere energía (en lugar de producirla), sino que también crea elementos que es más probable que se rompan de nuevo más que el propio hierro. Por lo tanto, las densidades de los elementos más altos que el hierro siempre serán muy (quizás despreciables) bajas.

Por supuesto, tenemos elementos más pesados ​​que el hierro en el universo. Esos son (según mi conocimiento), producidos cuando la estrella se convierte en supernova.

Supongo que los elementos artificiales y superiores se forman en supernovas pero se desintegran rápidamente. Dudo que exista un límite en cuanto a lo que puede ocurrir en una supernova: las cosas simplemente suceden a un ritmo más lento a medida que son cada vez menos probables. Masa 500? – claro, esa es mi suposición.

¡Depende de cómo se defina la fusión! En términos de procesos que prolongan la vida de una estrella, la fusión de silicio en hierro es el último paso posible. Esta página web lo explica bien:

Muerte estelar

El elemento más pesado que una estrella puede fusionar es el elemento más pesado que posiblemente pueda existir. Las estrellas son muchas veces más grandes que nuestro planeta y cualquier cosa sólida se volverá líquida al acercarse lo suficiente a la estrella. Fusiona todas las moléculas de las que está hecha la estrella. No hay nada que consideremos “sólido” en el sol. Uno de los elementos más pesados ​​en los que podemos pensar es el hierro, y el sol se fusiona todo el tiempo.

Como quieras llamar al interior de un agujero negro. Luego están las estrellas de neutrones que consisten en un grupo de neutrones agrupados juntos, tal vez llamándolo Neutronium, o tal vez Collapsium, y aunque es una colección de neutrones unidos por la gravedad, ya que la distancia entre los neutrones es tan pequeña, uno podría considera una estrella de neutrones una molécula grande; aunque probablemente ese no sea el caso y si se eliminara una pequeña cantidad del campo de gravedad, los neutrones se separarían. Por supuesto, esto nunca ha sido probado.

Aparte de eso, todos los elementos pesados ​​provenientes de estar fusionados dentro de las estrellas durante la vida de la estrella o durante algún evento como una supernova. Piénsalo. De hecho, estamos hechos de material estrella.

Hierro 56. Este es el isótopo más estable energéticamente en existencia porque tiene la mayor energía de enlace por nucleón.

Solo mira el video cuidadosamente y completamente