有哪些地球上很稀有,在宇宙其他天體卻很常見的元素

2022-03-25 01:48:19 字數 4727 閱讀 9806

1樓:星球上的科學

在2023年,俄羅斯化學家門捷列夫把當時發現的66種元素排列成現在著名的元素週期表,到目前為止,人類已經發現了118種元素,其中92種為天然元素,26種為人工合成的。

地球上的一切可以說都是由元素所構成的,然而對於整個宇宙來說,地球應該只能連一粒塵埃都算不上,十分都渺小,因此地球上的元素資源自然是非常稀缺的。

就拿氦來說,從整個宇宙的角度來說,宇宙豐富中最多的一種元素應該為氫元素,其次為氦元素,而氫和氦不僅是分佈最廣的兩種元素,還是宇宙中含量最高的兩種元素。

其中氫元素佔到了宇宙總元素的75%左右,而氦元素也佔到了23%左右,剩下不到2%的元素都是由其他元素共同組成的,但是氦元素在地球上卻十分稀缺。

為什麼地球上的氦元素那麼少呢?氦作為宇宙元素中含量第二的物質,在宇宙星際中其主要**是恆星以及星際能源的熱核反應,按理說氦元素應該十分廣泛。

然而,在地球上氦元素卻是非常少。之所以氦元素在地球上非常稀缺,主要有以下幾個方面,其一是氦的原子序數是2,相對原子質量為4.0026,所以氦太輕了。

地球上的重力並不能把氦維持住,一陣太陽風過來,就可以把氦給「吹跑了」。

其二就是氦本身是一種惰性氣體;其三,一千克鈾經過5000萬年的衰變才產生了1克氦氣,所以氦元素的生成效率非常低。

目前地球上的氦元素主要都存在於地殼中,主要是由一些放射性元素經過衰變後產生的,比如鈾元素髮生阿爾法衰變後會產生氦元素,因此氦元素在地球上是非常稀有的。而且如今氦在多個領域都具有非常重要的作用,如充當冷卻劑。

元素的生成機制原子是由原子核(質子、中子)以及圍繞在原子核周圍的電子構成,決定某個原子元素種類的,是這個原子核內的質子數量,比如說氫的原子核只有一個質子,它就是元素週期表上的1號元素,而氦的原子核內有兩個質子,它就是元素週期表上的2號元素,然後以此類推。

從理論上來說,只要把質子一直進行組合,就可以創造出越來越重的元素,但在原子核內部,一直存在著兩種基本力——強相互作用力(是將原子核內的核子束縛在一起)以及電磁力(是將原子核內的質子分開)。

由於質子帶正電,因此這兩種力相互排斥。強相互作用力雖然大,但作用範圍太短,相反電磁是個長程力,並可以無限疊加,不過就是比強相互作用力小。

因此當原子核內的質子達到一定數量,兩種力之間的排斥力就會發生疊加,而在這種情況下的原子核就會變得很不穩定,從而發生衰變。

比如說α衰變就是原子核內釋放出由兩個質子和兩個中子構成的α粒子,α衰變發生後,原子核的質量數會減少4個單位,其原子序數也會減少了2個單位。

總而言之,當原子的原子核內的質子數量越多,這個原子就越不穩定,一旦原子核內的質子數量超過臨界點時,這個原子就會發生衰變。

雖然宇宙浩瀚無垠,但在宇宙中的規則幾乎都是一樣的,也就是說任何元素都具有一定的特徵,遵循一定的形成規律,因此宇宙中的元素也存在於地球上。

目前,我們對新元素的探索主要是從人工合成和自然探索這兩個方面進行的,其中人工合成主要是通過高能中子的長期輻照、核**和重離子加速器等現代實驗手段來實現的。

除此之外,我們還可以從宇宙射線、衛星石以及天然礦物等等發現新元素。如今人類已經可以在實驗室裡通過核碰撞來創造出新元素。

2023年,日本曾使用rilac直接加速器加速鋅粒子並撞擊一片鉍箔,創造出了第113號元素「unt」,但人工元素的壽命極短,而這個113號元素只存在萬分之三秒,就發生了衰變,變成了其他元素。

再來說2023年,科學家們用人工元素鉲去撞擊鈣,製造出一個原子核中含有118個質子的新原子,然而這種元素僅僅存在了1毫秒,不過這卻是人類製造出最重的元素。

2樓:小阮

直接給出答案,那就是銥元素和鑽石。宇宙中最常見的元素是輕元素。重元素基本構成了行星。

如果大家瞭解宇宙的演化史,那肯定可以得知宇宙中氫、氦等輕元素的含量是最高的,基本佔據了宇宙的90%以上的明物質總質量。

從宇宙大**開始算起,宇宙一開始基本全是氫、氦這樣的元素,隨後在引力的作用下開始聚集。氫同位素聚變成氦,氦再聚變成硼等。恆星就是重元素的煉丹爐。

而宇宙中大部分輕元素還沒有被聚變過。雖然宇宙中數量最多的是衛星和行星這樣的天體,但是質量佔比最大的是恆星這樣蘊含輕元素的天體。地球上的重元素基本都在地核,比如銥元素,基本全在地核處,地殼上的銥含量只是千萬分之一地球整體上銥元素的含量甚至還不如一顆直徑100公里的彗星。

宇宙中的鑽石行星很多

其實宇宙中有很多鑽石行星,其本質就是碳的同位素。常見的鑽石是以碳原子構成的正八面體。每個碳原子都是sp雜化,並於其他碳原子形成共價鍵。

雖然地殼也富含碳元素,但是大部分都是和氫、氧元素結合,也就是我們常用的煤。

所以天然的鑽石在地球上並不常見。

但是宇宙中碳化行星很多。這些行星一般富含碳元素,但是缺少氫、氧元素。所以碳─碳結合的化合物就會超過碳─氧組合,並形成大量的鑽石和石墨。

比如距離地球600光年遠的wasp─12b行星,其表面富含著高精度鑽石。

除了小行星,還有富含鑽石的大行星,比如距地球41光年外的巨蟹座55e就是一個質量比地球大至少7.8倍的行星。

其中三分之一的質量都是碳元素,而該行星極度缺乏氧。科學家預計該行星至少有10分之一的質量合成了鑽石和石墨。

其鑽石含量至少為100億億噸。

3樓:迷霧灬清

常常被我們忽略的氦。在地球上十分稀少的元素,但是在其他的天體和太空中確實很常見的元素。

氦在元素週期表中排名第二,在常溫下是一種無色無味的惰性氣體。氦氣的密度比空氣的密度低的太多,地球的引力不能有效的束縛住它,在空氣中的氦會不斷的向太空流失,在地球的大氣中氦的含量僅為百萬分之五點二。因為氦的化學性質很不活潑,一般不會和其他元素髮生反應,所以在地球表面上找不到天然的氦氣礦。

那麼我們的氦元素都是怎麼獲得的呢?一般氦的獲取都是通過地表下的放射性元素如鈾、釷等衰變產生的,這些放射性元素在衰變過程中會發射出含有氦的粒子,如果不進行處理,這些氦會慢慢逃逸到太空。但如果在它的附近有恰好天然氣存在的話,這些氦就會被天然氣捕獲,根據研究天然氣對氦的捕獲能力很高,氦在天然氣中的濃度最高可以達到7%。

氦氣因為比空氣輕又不容易產生化學反應,在一些方面應用廣泛。隨著科技的發展,在原子反應堆、鐳射器、超流體、氬氦刀等等高科技領域以及傳統工業上,人們發現氦氣都有著重要的用途,因此氦資源越來越受到各國的重視。並且氦氣資源是一種不可再生的資源,如果不尋求到新的氦氣儲藏,那麼氦氣遲早會消耗完。

可以預見的是在不遠的將來,氦氣會越來越稀缺,其價值也會水漲船高。

雖然氦在地球上非常稀缺,但它卻在宇宙空間的其他天體中廣泛存在,通過探測發現,在整個可觀測宇宙中,氦佔了宇宙總質量的23%,其主要存在於恆星和大型氣態行星中,一些壽命較久恆星中的氦含量甚至高達40%。在我們太陽系,木星的大氣層18%都是氦,而太陽的氦含量則為24.85%,從而不難發現氦在宇宙中是廣泛存在的。

除了氦元素之外還有很多其他的元素,例如氖、銥元素等等。

4樓:浪子一個寶寶

宇宙中氫、氦等輕元素的含量是最高的,基本佔據了宇宙的90%以上的明物質總質量。

從宇宙大**開始算起,宇宙一開始基本全是氫、氦這樣的元素,隨後在引力的作用下開始聚集。氫同位素聚變成氦,氦再聚變成硼等。恆星就是重元素的煉丹爐。

宇宙中大部分輕元素還沒有被聚變過。雖然宇宙中數量最多的是衛星和行星這樣的天體,但是質量佔比最大的是恆星這樣蘊含輕元素的天體。

地球上的重元素基本都在地核,比如銥元素,基本全在地核處,地殼上的銥含量只是千萬分之一。

地球整體上銥元素的含量甚至還不如一顆直徑100公里的彗星。

宇宙中的鑽石行星很多

其實宇宙中有很多鑽石行星,其本質就是碳的同位素。常見的鑽石是以碳原子構成的正八面體。每個碳原子都是sp雜化,並於其他碳原子形成共價鍵。

雖然地殼也富含碳元素,但是大部分都是和氫、氧元素結合,也就是我們常用的煤。

所以天然的鑽石在地球上並不常見。

但是宇宙中碳化行星很多。這些行星一般富含碳元素,但是缺少氫、氧元素。所以碳─碳結合的化合物就會超過碳─氧組合,並形成大量的鑽石和石墨。

比如距離地球600光年遠的wasp─12b行星,其表面富含著高精度鑽石。

除了小行星,還有富含鑽石的大行星,比如距地球41光年外的巨蟹座55e就是一個質量比地球大至少7.8倍的行星。

5樓:黑

那就是銥元素和鑽石。

宇宙中最常見的元素是輕元素。重元素基本構成了行星。

如果大家瞭解宇宙的演化史,那肯定可以得知宇宙中氫、氦等輕元素的含量是最高的,基本佔據了宇宙的90%以上的明物質總質量。

從宇宙大**開始算起,宇宙一開始基本全是氫、氦這樣的元素,隨後在引力的作用下開始聚集。氫同位素聚變成氦,氦再聚變成硼等。恆星就是重元素的煉丹爐。

而宇宙中大部分輕元素還沒有被聚變過。雖然宇宙中數量最多的是衛星和行星這樣的天體,但是質量佔比最大的是恆星這樣蘊含輕元素的天體。

地球上的重元素基本都在地核,比如銥元素,基本全在地核處,地殼上的銥含量只是千萬分之一。

地球整體上銥元素的含量甚至還不如一顆直徑100公里的彗星。

宇宙中的鑽石行星很多

其實宇宙中有很多鑽石行星,其本質就是碳的同位素。常見的鑽石是以碳原子構成的正八面體。每個碳原子都是sp³雜化,並於其他碳原子形成共價鍵。

雖然地殼也富含碳元素,但是大部分都是和氫、氧元素結合,也就是我們常用的煤。

所以天然的鑽石在地球上並不常見。

但是宇宙中碳化行星很多。這些行星一般富含碳元素,但是缺少氫、氧元素。所以碳─碳結合的化合物就會超過碳─氧組合,並形成大量的鑽石和石墨。

比如距離地球600光年遠的wasp─12b行星,其表面富含著高精度鑽石。

除了小行星,還有富含鑽石的大行星,比如距地球41光年外的巨蟹座55e就是一個質量比地球大至少7.8倍的行星。

其中三分之一的質量都是碳元素,而該行星極度缺乏氧。科學家預計該行星至少有10分之一的質量合成了鑽石和石墨。

其鑽石含量至少為100億億噸。

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