ذروة الحديد

ذروة الحديد (iron peak)، هو الحد الأقصى المحلي في محيط الحديد (الكروم، المنجنيز، الكوبالت والنيكل) على الرسم البياني لتوافر العناصر الكيميائية.

بالنسبة للعناصر الأخف من الحديد في الجدول الدوري، يكون الاندماج النووي مُطلقاً للطاقة. أما بالنسبة للحديد، وجميع العناصر الأثقل، فيكون الاندماج النووي ماصاً للحرارة ويستهلك الطاقة. تُنتَج العناصر الكيميائية حتى ذروة الحديد في عملية التخليق النووي النجمي العادية، وتكون عناصر ألفا وفيرة بشكل خاص. تُنتَج بعض العناصر الأثقل بعمليات أقل كفاءة مثل عملية الالتقاط السريع للنيوترونات وعملية الالتقاط البطيء للنيوترونات. تُنتَج العناصر ذات الأرقام الذرية القريبة من الحديد بكميات كبيرة في المستعرات العظمى نتيجة للأكسجين والسليكون المتفجر، يليها تحلل إشعاعي لنوى مثل النيكل-56. في المتوسط، تكون العناصر الأثقل أقل توافراً في الكون، لكن بعض العناصر القريبة من الحديد تكون أكثر توافراً نسبياً مما هو متوقع من هذا الاتجاه.

توافر العناصر الكيميائية في المجموعة الشمسية. يُعدّ الهيدروجين والهليوم أكثر العناصر شيوعاً، وهما من نتاج الانفجار العظيم. أما العناصر الثلاثة التالية (اللثيوم، والبريليوم، والبورون) فهي نادرة نظراً لقلة إنتاجها في الانفجار العظيم وفي النجوم أيضاً. ويتمثل الاتجاهان العامان في العناصر المتبقية المنتجة نجمياً في: (1) تناوب وفرة العناصر تبعاً لأرقامها الذرية الزوجية أو الفردية، و(2) انخفاض عام في توافر العناصر كلما ازداد وزنها. ويمكن ملاحظة "ذروة الحديد" في العناصر القريبة من الحديد كأثر ثانوي، حيث يزيد التوافر النسبي للعناصر ذات النوى الأكثر ارتباطاً.

 طاقة الترابط

المقالة الرئيسية: طاقة الترابط النووي

منحنى طاقة الترابط.

A graph of the nuclear binding energy per nucleon for all the elements shows a sharp increase to a peak near nickel and then a slow decrease to heavier elements. Increasing values of binding energy represent energy released when a collection of nuclei is rearranged into another collection for which the sum of nuclear binding energies is higher. Light elements such as hydrogen release large amounts of energy (a big increase in binding energy) when combined to form heavier nuclei. Conversely, heavy elements such as uranium release energy when converted to lighter nuclei through alpha decay and nuclear fission. 5628Ni is the most thermodynamically favorable in the cores of high-mass stars. Although iron-58 and nickel-62 have even higher (per nucleon) binding energy, their synthesis cannot be achieved in large quantities, because the required number of neutrons is typically not available in the stellar nuclear material, and they cannot be produced in the alpha process (their mass numbers are not multiples of 4).

 انظر أيضاً

• توافر العناصر (صفحة بيانات)