¿Cuántos elementos químicos existen?

Un elemento químico es un tipo de átomo, como el hidrógeno y el oxígeno. En enero de 2007, 117 elementos se han observado, con 94 de estos elementos presentes de manera natural en la Tierra. 23 elementos son artificialmente creados, en los reactores nucleares o los experimentos con aceleradores de partículas. El elemento de síntesis primero en ser creado en cantidades importantes era el plutonio, elemento 94. El plutonio es también el más pesado átomo se encuentra naturalmente en la Tierra. Con una vida media de sólo 80 millones de años, el plutonio se produce en cantidades muy pequeñas en los minerales de uranio.

Los elementos químicos presentes días provienen de una de tres fuentes: la nucleosíntesis de supernovas, la nucleosíntesis estelar y nucleosíntesis del Big Bang. Nucleosíntesis se produce cuando los núcleos atómicos juntas tan de cerca y en alta temperatura de tal manera que superar la repulsión mutua de sus capas de electrones y producir núcleos más pesados. De esta forma, los núcleos de hidrógeno se pueden fusionar en núcleos de helio, que puede a su vez se funden en los núcleos de carbono, si se alcanzan las condiciones de temperatura y presión suficiente.

Al principio, el universo estaba tan caliente y denso que se trataba de nada más que quarks libres-de los constituyentes de los protones y neutrones-electrones, y la radiación. Después de una millonésima de segundo, los quarks empezaron a fundirse en bariones: protones y neutrones. Durante los primeros veinte minutos después del Big Bang, la temperatura del universo mayor que en el centro de las estrellas más brillantes, con una mayor densidad que el aire. Durante este período, los protones y los neutrones chocaron con energía para formar núcleos mayores: el deuterio y dos isótopos de helio. El 25% de toda la materia en el universo se convirtió en helio, con alrededor del 75% de hidrógeno, junto con trazas de elementos más pesados como el litio. Esto es similar a la proporción actual de día de los elementos químicos.

Las primeras estrellas se formaron alrededor de 300 millones de años después del Big Bang, iniciar otra forma de nucleosíntesis llamada nucleosíntesis estelar. En la nucleosíntesis estelar, materia muy compacta en el centro de una estrella se somete a la fusión nuclear, liberando grandes cantidades de energía y el equilibrio de las fuerzas de gravedad que actúa al colapso de la estrella. Esto puede ser pensado como una continua explosión de H-bomba. Elementos hasta el hierro en se forman en la nucleosíntesis estelar.

Para crear elementos más pesados que el hierro requiere otro tipo de nucleosythesis, la nucleosíntesis de supernovas. Las supernovas ocurren cuando las estrellas colapsan catastróficamente después de consumir todo su combustible nuclear en sus núcleos. La capa atmosférica de la estrella colapsa hacia el interior debido a la gravedad, rebotando en un núcleo de casi-incompresible de electrones degenerado la materia. Durante este rebote brusco, varios puntos porcentuales de material de la estrella se funden en elementos más pesados, casi instantáneamente. Esto libera la energía suficiente para que la supernova más brillante que su galaxia anfitriona durante días o semanas. Los elementos más pesados que el hierro se sintetizan durante este evento cósmico increíblemente energético.

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