‘Nukleo-’ bermaksud ‘berkaitan dengan inti’; 'Sintesis' bermaksud 'membuat', jadi nukleosintesis adalah penciptaan (baru) inti atom.
Dalam astronomi - dan astrofizik dan kosmologi - terdapat dua jenis nukleosintesis utama, nukleosintesis Big Bang (BBN), dan nukleosintesis bintang.
Dalam sekumpulan teori yang sangat berjaya dan dikenali sebagai teori Big Bang, alam semesta awal sangat padat, dan sangat panas. Ketika berkembang, ia menyejuk, dan plasma quark-gluon 'membeku' menjadi neutron dan proton (dan hadron lain, tetapi peranan mereka dalam BBN adalah marginal), yang berinteraksi dengan marah ... banyak dan banyak reaksi nuklear. Alam semesta terus menyejuk, dan tidak lama lagi menjadi terlalu sejuk untuk tindak balas nuklear lebih lanjut… isotop yang tidak stabil yang tersisa kemudian membusuk, begitu pula neutron yang belum ada di beberapa inti atau yang lain. Sebilangan besar bahan adalah hidrogen (sebenarnya hanya proton; elektron tidak ditangkap untuk membentuk atom sehingga kemudian), dan helium-4 (zarah alfa) ... dengan percikan deuterium, sedikit helium-3, dan jejak litium -7.
Itu BBN.
Atom-atom di dalam badan anda - selain hidrogen - semuanya dibuat dalam bintang ... oleh nukleosintesis bintang.
Bintang pada urutan utama mendapat tenaga yang mereka bersinar akibat tindak balas nuklear di teras mereka; dari urutan utama, tenaga berasal dari tindak balas nuklear dalam cangkang (atau lebih dari satu cangkang) di sekitar inti. Terdapat beberapa kitaran tindak balas nuklear, atau proses (contohnya, proses triple alpha, s, proton-proton chain, CNO cycle), tetapi hasil akhirnya adalah penyatuan hidrogen (dan helium) untuk menghasilkan karbon, nitrogen, oksigen,… dan kumpulan besi (besi, kobalt, nikel). Dalam fasa gergasi merah dalam kehidupan bintang, sebahagian besar perkara ini berakhir di medium antara bintang ... dan satu hari di dalam badan anda.
Terdapat cara lain nukleus baru dapat diciptakan, di alam semesta (selain BBN dan nukleosintesis bintang); sebagai contoh, apabila zarah tenaga tinggi (sinar kosmik) bertembung dengan nukleus di medium antarbintang (atau atmosfera Bumi), ia memecahnya menjadi dua atau lebih kepingan (proses ini disebut spasiasi sinar kosmik). Ini menghasilkan sebahagian besar litium (selain dari BBN 7Li), berilium, dan boron.
Dan satu lagi: dalam supernova, terutama supernova runtuhan inti, sejumlah besar nukleus baru disintesis, sangat cepat, dalam reaksi nuklear yang dicetuskan oleh banjir neutron. Proses ini, seperti yang disebut (sebenarnya ada lebih dari satu) menghasilkan sebahagian besar unsur yang lebih berat daripada kumpulan besi (tembaga hingga uranium), secara langsung atau oleh peluruhan radioaktif isotop tidak stabil yang dihasilkan secara langsung.
Suka belajar lebih lanjut? Berikut adalah beberapa pautan yang mungkin menarik bagi anda: Nucleosynthesis (NASA's Cosmicopia), Big Bang Nucleosynthesis (Martin White, University of California, Berkeley), dan Stellar Nucleosynthesis (Ohio University).
Banyak kisah Majalah Angkasa mengenai topik ini juga; contohnya Bintang di Bima Sakti Teras ‘Menghembus’ Karbon, Oksigen, Ahli astronomi Meniru Bintang Pertama yang Dibentuk Selepas Ledakan Besar, dan Bintang Neutron Mempunyai Kerak Baja Super.
Lihat episod Cast Astronomi ini, disesuaikan untuk artikel Panduan untuk Angkasa ini: Nukleosintesis: Elemen dari Bintang.
Sumber:
NASA
Wikipedia
UC-Berkeley
