宇宙化學(xué)課件1

宇宙化學(xué)

地球的形成與太陽系、宇宙有著不可分割的聯(lián)系宇宙化學(xué)一、元素的宇宙豐度特征1.原子核類型按質(zhì)子數(shù)（Z）和中子數(shù)（N）可分為四種類型：宇宙化學(xué)宇宙化學(xué)2.元素的宇宙化學(xué)分類：（1）揮發(fā)性元素：

最易揮發(fā)親氣元素：HCNFClBrISSe

揮發(fā)性親石元素：Li(?)NaKRbCsZnCdHgTlPbAsSbBiTeGaGeSnIn宇宙化學(xué)（2）非揮發(fā)性元素

親石元素：BeBMgAlSiPCaScTiSrYZrNbBaTRHfTaThU

親鐵元素：FeCoNiCuAgAuMoSn(?)WRu(?)RhPdReOs(?)IrPt宇宙化學(xué)

宇宙化學(xué)3.元素的宇宙豐度特征（1）Z<45的元素隨原子序數(shù)增大呈指數(shù)降低，Z>45的元素豐度曲線呈緩慢降低。（2）偶數(shù)>奇數(shù)。（3）H,He為豐度最高的元素。（4）Li,Be,B豐度過低，為虧損元素。（5）Fe為過剩元素，呈明顯的峰。宇宙化學(xué)

宇宙化學(xué)(6)質(zhì)量數(shù)為4倍的元素具有較高豐度，如：A=4,16,20,28,32,36,40,48,56,80,84。如：He4,O16,Si28,Ca40。(7)N=50,82,126的核過剩，呈雙峰。原因解釋：核力和斥力a.質(zhì)子/中子多：斥力增大b.偶數(shù)：核子自旋力矩相等方向相反c.核形成過程。宇宙化學(xué)二、元素起源名詞概念回顧：a.

衰變與

粒子=He核b.

衰變與

粒子=

+，

-（正負(fù)電子）c.

粒子=射線（波長(zhǎng)10-8~10-10cm）d.

：中微子（中性不帶電）宇宙化學(xué)（一）大爆炸宇宙的核合成過程1.大爆炸誕生時(shí)只存在高密度的基本粒子（質(zhì)子，中子，電子等）和反粒子（反質(zhì)子，反中子，反電子等），當(dāng)溫度降到1012K時(shí),發(fā)生反應(yīng)P+n=>D，隨后：P+n=>D+2.隨后發(fā)生下列反應(yīng)：D+P=>3He+3He+3He=>4He+2P+23He+4He=>7Be+7Be+e-=>7Li+宇宙化學(xué)(1)氫燃燒過程：1H+1H=>2D++

2D+1H=>3He+3He+3He=>4He+21H+宇宙化學(xué)(2)氦燃燒過程（108K）：34He=>12C12C+4He=>16O16O

+4He=>20Ne20Ne

+4He=>24Mg24Mg

+4He=>28Si28Si

+4He=>32S(36Ar,40Ca等)宇宙化學(xué)(3)碳和氧的“燃燒過程”（109K）：

20Ne+

12C+12C=>

23Na+p

23Mg+n28Si+

16O+16O=>31P+p31S+n宇宙化學(xué)(4)硅燃燒過程（e過程，3.8109K）形成VCrMnFeCoNi等元素，如：52Fe+

28Si+28Si=>55Co+p55Ni+n宇宙化學(xué)(5)中子俘獲過程（鐵以后的元素）a.慢中子俘獲：一個(gè)原子的兩次中子俘獲之間有足夠時(shí)間讓生成核發(fā)生衰變，可合成元素至A=209。b.快中子俘獲：兩次俘獲時(shí)間很短，可合成A=209以后的元素。宇宙化學(xué)三、太陽星云的化學(xué)演化（一）太陽系的物質(zhì)來源1太陽系物質(zhì)的同源性地球、月球、隕石的135Ba/136Ba只在0.01%范圍內(nèi)變化。宇宙化學(xué)2.太陽系外物質(zhì)的污染(1)16O過剩（16C+4He=>16O）(2)26Al,107Pd,129I過剩（短壽命放射性）(3)26Mg/24Mg異常高（26Al=>26Mg+

+）污染量<1/105宇宙化學(xué)(二)太陽星云的凝聚過程1.太陽星云自轉(zhuǎn)加速=>星云盤+原太陽=>星云盤內(nèi)的物質(zhì)分餾。2.物質(zhì)凝聚碰撞=>星子=>星胎=>行星+隕石等。宇宙化學(xué)

宇宙化學(xué)宇宙化學(xué)宇宙化學(xué)2.物質(zhì)凝聚碰撞=>星子=>星胎=>行星+隕石等。宇宙化學(xué)1.均一的太陽星云凝聚模型Camer