核融合により生成される原子が飛ぶ理由

質問

核融合は順番に、水素→ヘリウム→炭素・酸素→珪素・マグネシウム→鉄
という順番に変化（？）すると書いてありました。その間にある元素、
例えばリチウム、ベリリウム、ホウ素、窒素、フッ素・・・などは
全く関係ないのでしょうか？

回答No.2

vpp5000 · ベストアンサー

> 水素→ヘリウム→炭素・酸素→珪素・マグネシウム→鉄
という記述は、恐らく恒星の中心で進行していく核融合（元素合成過程）のことを書いているのだと思います。

ただし、非常に簡単に書いてあるもので、実際にはもっとたくさんの反応
が起こっています。例えば、ヘリウム→炭素・酸素の時には、実は
He4 + He4 → Be8　：ベリリウム８を作る
Be8 + He4 → C12　：炭素８を作る
C12 + He4 → O16　：酸素16を作る
O16 + He4 → Ne20 ：ネオン20を作る
という反応が起こり、連鎖的に徐々に重い元素を作っていきます。（星の中心コアにヘリウムがたくさんある段階ですね。）元素記号の後ろにある数字は、元素の同位体を区別するための番号で、質量の違いを表します。左辺の和＝右辺の和になってることにも注目です。

上記の反応は、物理的に許される核反応（核融合と核分裂を合わせてこう言う）のごくごく一部で、一つの元素に対して、いくつかの条件を満たす反応であれば、数パターンの反応によって作ることが可能です。

理論的には、大概の元素は、実際に作ることができるでしょう。
ただし、原理的にできるとわかっても、技術的に実現できるかどうかは別問題です。実験室で作るといっても、大規模な加速器が必要ですが。

実際には、現在、宇宙に存在する様々な元素は、宇宙の天体現象によって作られたものです。以下、天然に存在する元素がどのようにできたのか、非常に、簡単に解説してみます。

特に軽いものは、宇宙のはじめのビッグバンの時に生成されると考えられています。そもそも、宇宙の最初に水素やヘリウムがどうしてできるのかといった疑問にも、この理論は解答を与えてくれます。

鉄よりも軽い、中間（？）の元素は、主に恒星の進化ですね。恒星は、何しろ非常に質量が大きいので、その分宇宙全体に対する寄与が大きくなります。

鉄よりも重い元素は、恒星の進化の時にも作られますが、特に、ウランなどの重い放射性元素（時間が経つとどんどん核分裂して壊れていってしまう。）は、超新星爆発の様な爆発的現象でないと作られないと考えられています。超新星というのは、ある種の恒星の進化の最後の大爆発現象です。

回答No.1

NAZ0001

細かく書くと、同位元素も大量に登場するので、勉強が必要ですが。
リチウム他、ここに出てこない元素は皆無ではありませんが、少数です。これら+鉄より重たい元素は、超新星時に大量生成されます。