Skip to content Skip to navigation

Elementler Nasıl Oluştu?

Prof. Dr. Berahitdin Albayrak - Engin Bahar
27/04/2018 - 11:45

Büyük Patlama kuramına göre, evrenin oluşumunun erken dönemlerinde sıcaklıklar, füzyon tepkimelerinin (atom çekirdeklerinin birleşmesi) gerçekleşmesine müsaade edecek kadar yüksekti. Bu durum hidrojen, helyum, döteryum ve çok az miktarda lityum ve berilyum gibi hafif elementlerin oluşumuna zemin hazırladı.

Nükleer füzyon iki ya da daha fazla atom çekirdeğinin belirli şartlar altında tepkimeye girerek kendilerinden daha ağır bir atom çekirdeği oluşturması olarak tanımlanabilir. Ortaya çıkan yeni çekirdeğin kütlesi, tepkimeye giren çekirdeklerin toplam kütlesinden daha azdır. Bu aradaki kütle farkı enerji olarak salınır. Yıldızlar enerjilerini çekirdeklerinde bu tür nükleer tepkimeler yoluyla üretirler.

Yıldız çekirdeğinde nükleer tepkimelerin başlayabilmesi için sıcaklığın ve basıncın çok yüksek olması gerekir ve bu koşulların varlığı ya da yokluğu doğrudan yıldızın kütlesine bağlıdır. Hidrojenin helyuma dönüştürülebilmesi için gerekli olan minimum kütle, Güneş’in kütlesinin yaklaşık %8’idir. Ancak bu büyüklükte bir toplam kütle bir yıldızın merkezinde yeterli sıcaklığı ve basıncı oluşturabilir. Helyumdan daha ağır elementlerin füzyonla üretilebilmesi içinse daha fazla sıcaklığa ve basınca ve dolayısıyla daha fazla kütleye ihtiyaç vardır. Kütlesi Güneş’inkinin yaklaşık 8 katı ve daha fazlası olan yıldızlar, kütle numarası demire kadar olan elementleri füzyon yoluyla üretebilirler.

NASA - Yıldızlarda element üretimi

Demirden daha ağır elementler yıldızların merkezinde gerçekleşen füzyon tepkimeleriyle oluşmaz. Fakat hem Dünya’da hem de evrenin diğer bölgelerinde demirden daha ağır elementler vardır. Peki, bu elementler nasıl oluştu?

Bu sorunun cevaplarından biri süpernovalardır. Süpernovalar, büyük kütleli yıldızların ömürlerinin sonunda meydana gelen devasa patlamalardır. Bir süpernova patlaması sırasında, demirden daha ağır elementlerin oluşmasıyla sonuçlanan nötron yakalama tepkimeleri gerçekleşir (bu bir füzyon değildir). Ayrıca süpernovalar sırasında meydana gelen proton yakalama süreçleri de demirden daha ağır elementlerin oluşmasına imkân verir. Bu süreçlerin gerçekleşmesi için yıldızların merkezindekinden çok daha yüksek sıcaklıklara ihtiyaç vardır.

Elementlerin kaynakları

Söz konusu ağır elementlerin Dünya’da bulunmasının sebebi, Güneş’i ve gezegenleri oluşturan gaz ve toz bulutundaki elementlerin bir kısmının daha önceleri süpernova patlamalarında üretilmiş olmasıdır. Yani Güneş Sistemi’nin, “başka yıldızların yaşamları boyunca ve ölümleri sırasında ürettikleri ve etrafa saçtıkları elementlerin küllerinden doğduğu” söylenebilir. Bu sebeple Dünya’da bu ağır elementleri görebiliyoruz.

 

Kaynak:

 

Yazarlar Hakkında:
Prof. Dr. Berahitdin Albayrak
Ankara Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü
 
Engin Bahar
Ankara Üniversitesi Astronomi ve Uzay Bilimleri Bölümü Araştırma Görevlisi

İlgili İçerikler

Yerbilimleri

Nevada Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı mantonun 800 kilometre derinlerinde su olduğuna dair bulgular elde etti. Dr. O. Tschauner ve arkadaşlarının yaptığı çalışmanın sonuçları Science’ta yayımlandı.

Yerbilimleri

Güneş Sistemi’ndeki kayaç gezegenlerin büyük oranda demir ve nikelden oluşan metal bir çekirdeğe sahip olduğu tahmin ediliyor. Kayaç gezegenler, temel olarak silikat mineralleri içeren kayaçlar ve metallerden meydana gelmiştir. 

Yerbilimleri

İnsan etkinliklerinin yapay depremler ortaya çıkarabildiği biliniyor. Durham ve Newcastle üniversitelerinde çalışan bir grup araştırmacı 2016’da yapay depremlerle ilgili bir veri tabanı oluşturmaya başladı.

Yerbilimleri

Son zamanlarda yapılan bilimsel araştırmalar, yeraltından petrol ve kaya gazı çıkarmak için yapılan çalışmaların depremleri tetikleyebileceğini gösteriyor. Hatta bazı araştırmacılar petrol ve kaya gazı çıkarılan bölgeler için deprem tahminleri yapmaya bile başladı.

Yerbilimleri

Türkiye, Fransa ve Almanya’dan araştırmacılar fay hatlarının hareketini gözlemleyebilmek için yeni bir yöntem geliştirdi.

Yerbilimleri

Bazı depremlerden sonra görülen ve depremin neden olduğu hasarın artmasına yol açan bu durumun nedeni toprağın çamurumsu bir yapıya dönüşmesine neden olan sıvılaşmadır.

Yerbilimleri

Kraterlere sadece Dünya’da değil, Güneş Sistemi’ndeki başka kayaç gökcisimlerinde de rastlamak mümkün. Dünya üzerinde “onaylanmış” 188 krater var.

Yerbilimleri

Jeotermal kaynaklardan enerji elde edilirken kullanılan en yaygın yöntem, yeraltı sularının Dünya’nın merkezindeki yüksek sıcaklığın etkisiyle ısınması sonucu oluşan sıcak suyun ya da buharın sondaj yoluyla çıkarılmasıdır.

Yerbilimleri

Okyanuslara yakın yerlerde olan depremleri bazen tsunamiler izler.

Yerbilimleri

Bir gölün rengi ne olabilir sorusuna mavi, yeşil ve kahverengi dışında bir cevap vermek pek akla gelmeyebilir.