Page 6 - No24

BEKÖSZÖNŐ
A KÉMIAI ELEMEK KELETKEZÉSE

Georgij Antonovitch Gamow (George
Gamow) orosz származású amerikai
fizikus elemezte 1946-ban megjelent
cikkében, ami a világegyetem tágulását
(ősrobbanás, Big Bang) és az elemek
keletkezésének mechanizmusait tárgyalta.
Későbbi cikkében, R.A. Alpher és Hans
Bethe szerzőtársakkal az elemek
keletkezését a primordiális
neutronanyagból kiindulva, a termikus
egyensúlyi feltételeket elvetve
magyarázták. Szerintük elsőként
deutérium magok jöttek létre, amit a
világegyetem lehűlését és tágulását
követően a további kémiai elemek
keletkezése követett a nukleáris szintézis
folyamataiban. A 3. ábrán látható
eloszlást jó közelítéssel tudták leírni.
Gamow humorára jellemző, hogy Hans
2. ábra: A kék ég spektruma a látható tartományban (a Szerző felvétele) Bethet azért vette be a szerzők listájába –
noha ő nem volt a munkatársuk – mert
megfigyelőktől – ez az általános helyzet – egyéb objektumok (pl. aszteroidák és így a szerzők nevének kezdőbetűi
a spektrumvonalak frekvenciája csökken, üstökösök) spektroszkópiai, illetve megegyeztek a görög ábécé első három
tehát hullámhossza nő, azaz vörös laboratóriumi analízise szükséges. A 3. betűjével.
eltolódás lép fel. Ezt a jelenséget elsőként ábra tünteti fel a súly szerinti relatív Az ősrobbanás vázlatos (művészi)
Edwin Powel Hubble amerikai csillagász gyakoriság logaritmusának függését az elképzelését mutatja be az alábbi ábra:
figyelte meg részletesen 1929-ben és elemek rendszámától. A földfelszín Az első fázis az Univerzum
megállapította, hogy ez a vörös eltolódás elemeloszlása ettől természetesen eltér, fantasztikusan gyors kiterjedése, amit egy
arányos az objektum földtől mért hiszen hidrogén és hélium – a kozmosz fő sűrű, igen magas hőmérsékletű
távolságával. Ez az un. Hubble-törvény. A elemei – a Földön alig találhatók, az idők plazmaállapot követ. Ebből eleinte nem
Hubble űrtávcső Edwin Hubble nevét során elillantak a világűrbe, a nehéz jutott ki sugárzás az elektronokkal ütköző
örökíti meg. A vörös eltolódás elemek pedig a Föld kialakulásakor fotonok miatt, majd kb. 378000 év után
figyelembevétele nélkül nem volna lesüllyedtek a bolygó magja felé. az elektronok egyesültek a protonokkal,
lehetséges a kémiai elemek azonosítása a Ezt az elemeloszlást elsőként kialakultak az első hidrogén és hélium
csillagászatban. Ezen kívül a vörös részletesen és elméleti módszerekkel atomok, igy a sugárzás akadálytalanul
eltoldás az egyik legfontosabb érv a
világegyetem tágulásának bizonyításában,
ami viszont az ősrobbanás (Big Bang)
kozmológiai elméletének alapköve. Ezt
azért fontos itt leszögezni, mert a könnyű
kémiai elemek keletkezésének ma
elfogadott elmélete az ősrobbanás
modelljén alapul.
Ezután a rövid bevezető után, ami
igyekszik utalni a csillagászat és az elemek
kémiája közötti talán nem általánosan
ismert kapcsolatokra, nézzük hogyan
került sor a kémiai elemek létrejötte
talányának vizsgálatára. Ehhez
elsősorban az elemek kozmikus
gyakoriságát kell áttekintenünk. Ehhez az 3. ábra: A kémiai elemek relatív tömeg szerinti csillagászati előfordulási aránya
egyes csillagok, galaxisok, csillagködök és logaritmikus ábrázolásban a rendszám függvényében

6 24. SZÁM, 2022. ÉVFOLYAM 1. SZÁM KÉMIAI PANORÁMA