Pierwotna nukleosynteza

Pierwotna nukleosynteza – nukleosynteza, która zachodziła we wczesnej fazie ewolucji Wszechświata, w wyniku której doszło do powstania jąder atomowych innych niż proton (jądro wodoru ¹H).

Proces został po raz pierwszy opisany w 1948 r. w Physical Review w pracy pod tytułem „The Origin of Chemical Elements”. Jej twórcami, według zgłoszenia publikacji, byli Ralph Alpher, Hans Bethe i George Gamow, teorię nazwano teorią αβγ.

Według modelu Wielkiego Wybuchu, Wszechświat w początkach swego istnienia miał dużą gęstość i temperaturę, które systematycznie malały. Pierwotna nukleosynteza zaszła pod koniec ery leptonowej, gdy istniały tylko cząstki elementarne i nukleony (czyli protony i neutrony), będące w równowadze termodynamicznej. Później, w miarę spadku temperatury Wszechświata, procesy syntezy jądrowej pomiędzy nukleonami doprowadziły do utworzenia jąder deuteru ²H, helu ³He i ⁴He i litu oraz niewielkich ilości berylu i boru. Szybki spadek temperatury i gęstości w miarę rozszerzania się Wszechświata spowodował zahamowanie tego procesu. Brak stabilnych jąder o liczbie masowej 8 praktycznie uniemożliwił powstanie w tym procesie jąder pierwiastków cięższych niż beryl. Pierwiastki o liczbach masowych większych od 8 powstają w wyniku syntezy w gwiazdach, wybuchach supernowych lub są otrzymywane w laboratoriach.

Stosunek zawartości helu, deuteru i litu do zawartości wodoru w obserwowanym Wszechświecie zgadza się z przewidywaniami modelu Wielkiego Wybuchu.

Zobacz też

• bariogeneza
• reakcja termojądrowa
• częstość występowania pierwiastków we Wszechświecie
• historia pierwiastków chemicznych

Bibliografia

• Jerzy Sikorski: Pierwotna nukleosynteza (BBN). [w:] Kosmologia – wybrane zagadnienia [on-line]. Urania – Postępy Astronomii. [dostęp 2014-07-30]. [zarchiwizowane z tego adresu (2006-05-13)].
• Lucjan Jarczyk. Powstanie pierwiastków we Wszechświecie. „Foton”. 98, s. 16–27, 2007.