太陽系(~宇宙)の元素組成(存在比)

太陽系(~宇宙)の元素組成(存在比)
水素が圧倒的に多い
次はヘリウム
原子番号が偶数
のものが多い
鉄が多い
山が2つずつ
2015
立教
太陽系(~宇宙)の元素組成(存在比)
宇宙初期
(重い)恒星の進化
恒星の末期
2015
立教
宇宙は 138億年の間、膨張し続けている => 冷え続けている
温度(対数) 宇宙の(熱的)歴史
宇宙の膨張と平均温度
クォーク => ハドロン
陽子、中性子
原子核(初期宇宙)
原子
銀河
原子核燃焼
(恒星)
?
ビッグバン
2015
立教
現在
~140 億年
時間(対数)
宇宙は 138億年の間、膨張し続けている
宇宙の歴史
Big Bang => 現在
= 断熱膨張過程
中性子、陽子 => ヘリウム原子核、..
~ 100 秒 (前:できても壊れる、後:できない)
プラズマ(正電荷 – 陽子等と負電荷 – 電子がバラバラ)
不透明な宇宙
宇宙の晴れ上がり - 原子の誕生
~ 100 年
2015
kT = 13.6 eV
星の生成
~ 10 億年
(星の中心は高温に è 元素合成開始)
立教
星は荷電粒子(原子核)の発熱反応によって光る
同時に元素が合成される
重力による断熱圧縮により高温ガス中の核反応が点火
sun
主系列星の進化
水素が「燃え」る ヘリウムが「燃え」る 炭素が「燃え」る ………
太陽
kT ~ 1 keV
(ここまで)�
鉄まで……
光の放射と重力がつりあう
星が燃える – 原子核の反応
ガス中での核反応を考える
核反応率
単位時間、単位体積あたりの融合反応の数
= 密度×密度×核反応率
P12 = ρ1ρ 2 σ v
核反応率:断面積×速度の平均(<= 温度)
⎛
⎞
8
⎟
σ v = ⎜⎜
3⎟
⎝ πµ12 ( kT ) ⎠
1/2
⎡ E⎤
∫ dEσ (E)E exp ⎢⎣− kT ⎥⎦
ところが…
2015
立教
σv
v
ガス中での核反応を考える 例えば2種類の粒子(例えば陽子と炭素原子核)
σv
v
2015
立教
ガス中での核反応を考える
核反応率
単位時間、単位体積あたりの融合反応の数
= 密度×密度×核反応率
P12 = ρ1ρ 2 σ v
核反応率:断面積×速度の平均(<= 温度)
⎛
⎞
8
⎟
σ v = ⎜⎜
3⎟
⎝ πµ12 ( kT ) ⎠
1/2
⎡ E⎤
∫ dEσ (E)E exp ⎢⎣− kT ⎥⎦
ところが…
2015
立教
σv
v
2015
試験について 講義に関連して、いくつかのテーマ(選択)について、自分の考えを書いてもら
います。
テーマは当日発表しますが、内容が間違っているかは問いません。通じる文
章を書いてください。
ノートの持ち込み可。
ネットワーク等で「調べもの」をした場合は、出典を示し、自分の言葉で書くこ
と。引用も可だが、その時は引用である旨を記すこと。
7月15日に講評(含質問)をします。
# 悲しい時代になったものだ。
コピー・アンド・ペーストを見破るソフト
でも、人の成果の上に付け加えてゆく(場合によっては壊す)のが科学 立教