宇宙最多的兩種元素氫與氦是宇宙中最多的兩種元素
其中氫是宇宙中最多的元素 。在地球上和地球大氣中只存在極稀少的游離狀態氫 。在地殼里,如果按質量計算,氫只占總質量的1%,而如果按原子百分數計算,則占17% 。
氦存在于整個宇宙中,按質量計占23%,僅次于氫 。地球上的氦主要是放射性元素衰變的產物,α粒子就是氦的原子核 。在工業中可由含氦達7%的天然氣中提取 。
氫元素用途
氫是重要工業原料,如生產合成氨和甲醇,也用來提煉石油,氫化有機物質作為收縮氣體,用在氧氫焰熔接器和火箭燃料中 。在高溫下用氫將金屬氧化物還原以制取金屬較之其他方法,產品的性質更易控制,同時金屬的純度也高 。
廣泛用于鎢、鉬、鈷、鐵等金屬粉末和鍺、硅的生產 。由于氫氣很輕,人們利用它來制作氫氣球 。氫氣與氧氣化合時,放出大量的熱,被利用來進行切割金屬 。
清潔能源,用于汽車等的燃料 。為此,美國于2002年還提出了“國家氫動力計劃” 。但是由于技術還不成熟,還沒有進行大批的工業化應用 。
宇宙中含量最多的元素兩種宇宙中含量最多的元素有氧氣和水兩種 。氧氣和水構成了大氣候,逐漸誕生了各種微生物和動物植物 。
宇宙中最多的元素在地球大氣中,含量最多的元素是氮和氧 。在地球表面上,70%被海水覆蓋,1個水分子中包含2個氫原子,這樣看起來地球上的氫元素非常多 。但事實上,地殼中豐度最高的元素是氧、硅、鋁、鐵和鈣等元素,氫元素位列第10,質量占比僅為0.14% 。
雖然氫元素在地球上的豐度非常低,但這種元素在整個宇宙中的含量最高,其質量占到了整個宇宙的75% 。那么,為什么宇宙中會有這么多元素呢?氫元素以及其他元素都是怎么來的呢?
氫元素的來源
作為元素周期表中的第1號元素,氫元素是宇宙中第一種被合成出來的元素,它們出現在極早期的宇宙中 。氫原子核(氕核)中只包含一個質子,也就是說,質子就是氫原子核 。一個質子俘獲一個電子,可以形成穩定的中性原子,這就是氫原子 。
在宇宙誕生還不到1秒時,通過弱相互作用,質子和中子之間相互轉化 。質子不斷與電子結合產生中子和中微子,中子不斷與正電子結合產生質子和反中微子,質子與中子的比例維持在平衡的狀態 。
隨著宇宙溫度的迅速下降,到了宇宙大爆炸之后1秒,宇宙溫度略低于中子-質子質量差,這些弱相互作用的速度慢于宇宙的膨脹速度,由于質子的質量更低,這有利于產生質子的過程,導致中子和質子的比例下降到1:6,并在此凍結 。
自由中子非常不穩定,它們很容易發生β衰變產生質子、電子和反中微子 。自由中子的半衰期只有10.2分鐘,平均壽命僅14.7分鐘 。如果宇宙中沒有進一步發生反應讓中子能夠穩定地束縛在原子核中,宇宙將會是純氫 。
宇宙中含量最豐富的元素是什么?氫是宇宙中含量最多的元素,在我們知道的宇宙范圍內,超過總數90%的原子都是氫 。第二輕的元素是氦,雖然它在地球上相當稀少,卻占了宇宙間除氫以外剩下10%原子數目的大部分 。常溫下呈液態的金屬元素是汞..
雖然氫元素在地球上的豐度非常低,但這種元素在整個宇宙中的含量最高,其質量占到了整個宇宙的75% 。那么,為什么宇宙中會有這么多元素呢?氫元素以及其他元素都是怎么來的呢?
氫元素的來源
作為元素周期表中的第1號元素,氫元素是宇宙中第一種被合成出來的元素,它們出現在極早期的宇宙中 。氫原子核(氕核)中只包含一個質子,也就是說,質子就是氫原子核 。一個質子俘獲一個電子,可以形成穩定的中性原子,這就是氫原子 。
在138億年前,宇宙從熾熱致密的奇點中發生大爆炸而誕生 。此后,空間經歷了極其短暫的暴脹過程,宇宙溫度從10^32度的普朗克溫度迅速降低 。宇宙開始合成出了夸克、膠子和輕子基本粒子,但那時的溫度高達數千萬億度,這些基本粒子處于夸克-膠子等離子體的狀態 。
到了宇宙誕生大約1微秒之后,宇宙開始了重子產生過程,夸克在膠子的束縛下合成出了質子和中子 。理論上,宇宙中最初合成出來的質子和反質子數量應該是一樣的 。但如果是這樣,正反質子就會完全湮滅成能量,也就不會有現在充滿物質的宇宙 。關于正反物質的不平衡,有很多理論解釋,其中包括CP(電荷共軛和宇稱)對稱破缺 。
不管怎樣,在早期宇宙中,每產生一億零一個質子,對應會產生一億個反質子 。到了宇宙大爆炸之后100微秒,空間持續快速膨脹,宇宙的溫度下降到了大約10萬億度,反質子都被湮滅掉,最終只有質子殘留下來 。同樣地,還有中子、電子保留下來 。
宇宙中最多的兩種元素是什么宇宙中含量最多的兩種元素,是氫元素和氦元素 。
宇宙中各種元素以原子數來算,氫最多,占90.8% ;第二位是氦,占9.1% ;其它所有元素僅占0.1%。以各種元素的質量來說,氫占大約75%,氦占大約24%,其他所有氫、氦以外的元素只占不到1% 。
宇宙中最多的元素是哪兩種宇宙中含量最多的兩種元素,是氫元素和氦元素 。
宇宙中各種元素以原子數來算,氫最多,占90.8% ;第二位是氦,占9.1% ;其它所有元素僅占0.1%。以各種元素的質量來說,氫占大約74%,氦占大約25%,其他所有氫、氦以外的元素只占不到1% 。
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