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超新星元素合成

索引 超新星元素合成

元素を構成する粒子の結合の強さ。鉄付近で一番高くなる。 超新星元素合成(ちょうしんせいげんそごうせい)とは、超新星爆発によって元素が新たに合成されることで、1954年にフレッド・ホイルによって提唱された。.

60 関係: 原子番号原子量吸熱反応同位体塩素巨星中性子過剰核中性子捕獲中性子束中性子星ナトリウムマンガンチャンドラ (人工衛星)チャンドラセカール限界チタンハッブル宇宙望遠鏡バナジウムトリウムヘリウムブラックホールビスマスフレッド・ホイルニッケルベータ崩壊アルゴンアクチノイドウランカリホルニウムカリウムカルシウムクロムケイ素ケイ素燃焼過程コバルトスカンジウム元素元素合成光崩壊理化学研究所硫黄白色矮星質量数超新星赤色超巨星重力崩壊酸素燃焼過程鉄56P過程R過程...Rp過程S過程SN 1604SN 1987A恒星恒星内元素合成核融合反応水素星間物質流束 インデックスを展開 (10 もっと) »

原子番号

原子番号(げんしばんごう)とは、原子において、その原子核の中にある陽子の個数を表した番号である。電荷をもたない原子においては、原子中の電子の数に等しい。量記号はZで表すことがあるが、これはドイツ語のZahlの頭文字で数・番号という意味である。現在、元素の正式名称が決定している最大の原子番号は118である。.

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原子量

原子量(げんしりょう、英: atomic weight)または相対原子質量(そうたいげんししつりょう、英:relative atomic mass)とは、「一定の基準によって定めた原子の質量」原子量、『理化学事典』、第5版、岩波書店。ISBN 978-4000800907。である。 その基準は歴史的変遷を経ており、現在のIUPACの定義によれば1個の原子の質量の原子質量単位に対する比であり、Eを原子や元素を表す記号として Ar(E) という記号で表される。すなわち12C原子1個の質量に対する比の12倍である。元素に同位体が存在する場合は核種が異なるそれぞれの同位体ごとに原子の質量が異なるが、ほとんどの元素において同位体存在比は一定なので、原子量は存在比で補正された元素ごとの平均値として示される。同位体存在比の精度が変動するため、公示されている原子量の値や精度も変動する。 質量と質量との比なので比重と同様に無次元量だが、その数値は定義上、1個の原子の質量を原子質量単位で表した値に等しい。また物質量が1molの原子の質量をg単位で表した数値、すなわちg·mol−1単位で表した原子のモル質量をモル質量定数 1 g·mol−1 で除して単位を除去した数値にも等しい。 同位体存在比は、精度を高めると試料の由来(たとえば産地、地質学的年代)によって厳密には異なる。測定精度の向上と各試料の全天然存在量予測の変動により、同位体存在比の精度が変動する。そのことによりIUPACの下部組織である (CIAAW) により定期的に「原子量表」の改訂が発表され、これが「標準原子量」と呼ばれている。その改訂は隔年で行われ、奇数年に発表されている。日本化学会原子量小委員会はこの表をもとに原子量表を作成し、日本化学会会誌「化学と工業」4月号で毎年発表している。 原子量表の改定や試料間の原子量の差異があるとは言え、有効数字3桁程度では大部分の元素の原子量は十分に安定している(主な例外: リチウム、水素)。そのため、化学反応等においては、実用上は問題を生じない。一方、精密分析や公示文書の値を計算する場合は、最新の原子量表の値を使うべきである。 1961年まで、物理学では16Oの質量を、化学では天然同位体比の酸素の質量を基準としていた。.

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吸熱反応

吸熱反応(きゅうねつはんのう、英語:endothermic reaction)とは、エネルギーを系外から熱として吸収する、つまり負の反応熱を持つ化学反応のこと。広義には相転移、溶解、混合等の物理変化(吸熱変化)も含める。反応によっては熱でなく電気などの形でエネルギーを与えることで進行するものもある。対義語は発熱反応。吸エルゴン反応はギブズエネルギーを吸収する反応のことであり、吸熱反応とは別概念(これらの関係は後述)。.

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同位体

同位体(どういたい、isotope;アイソトープ)とは、同一原子番号を持つものの中性子数(質量数 A - 原子番号 Z)が異なる核種の関係をいう。この場合、同位元素とも呼ばれる。歴史的な事情により核種の概念そのものとして用いられる場合も多い。 同位体は、放射能を持つ放射性同位体 (radioisotope) とそうではない安定同位体 (stable isotope) の2種類に分類される。.

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塩素

Chlore lewis 塩素(えんそ、chlorine)は原子番号17の元素。元素記号は Cl。原子量は 35.45。ハロゲン元素の一つ。 一般に「塩素」という場合は、塩素の単体である塩素分子(Cl2、二塩素、塩素ガス)を示すことが多い。ここでも合わせて述べる。塩素分子は常温常圧では特有の臭いを持つ黄緑色の気体で、腐食性と強い毒を持つ。.

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巨星

ESO image.'' 巨星(きょせい、giant star)とは、同じ表面温度を持つ主系列星よりも半径および明るさが非常に大きい恒星のことである。Giant star, entry in Astronomy Encyclopedia, ed.

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中性子過剰核

中性子過剰核(ちゅうせいしかじょうかく)とは、不安定核の一形態で、同じ陽子数の安定同位体と比較して中性子を多く含んだ核種を指す。.

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中性子捕獲

原子核物理学における中性子捕獲(ちゅうせいしほかく、neutron capture)とは、核反応の一種で、中性子が原子核に吸収されたのちにガンマ線を放出する現象〔(n, γ)反応〕を言う。.

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中性子束

中性子束(ちゅうせいしそく、Neutron flux)とは、一定の空間を占める中性子の流れを計ることを目的とした物理用語である。.

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中性子星

'''中性子星''' 右上方向にジェットを放出するほ座のベラ・パルサー。中性子星自体は内部に存在し、ガスに遮蔽されて見えない 中性子星(ちゅうせいしせい、)とは、質量の大きな恒星が進化した最晩年の天体の一種である。.

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ナトリウム

ナトリウム(Natrium 、Natrium)は原子番号 11、原子量 22.99 の元素、またその単体金属である。元素記号は Na。アルカリ金属元素の一つで、典型元素である。医薬学や栄養学などの分野ではソジウム(ソディウム、sodium )とも言い、日本の工業分野では(特に化合物中において)曹達(ソーダ)と呼ばれる炭酸水素ナトリウムを重炭酸ソーダ(重曹)と呼んだり、水酸化ナトリウムを苛性ソーダと呼ぶ。また、ナトリウム化合物を作ることから日本曹達や東洋曹達(現東ソー)などの名前の由来となっている。。毒物及び劇物取締法により劇物に指定されている。.

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マンガン

マンガン(manganese 、manganum)は原子番号25の元素。元素記号は Mn。日本語カタカナ表記での名称のマンガンは Mangan をカタカナに変換したもので、日本における漢字表記の当て字は満俺である。.

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チャンドラ (人工衛星)

チャンドラX線観測衛星 240px 所属NASA, SAO, CXC 波長域X線 軌道高度10 000 km (近地点), 140 161 km (遠地点) 軌道周期3858 min, 64.3 h 打ち上げ日1999年7月23日 落下時期N/A 質量4 800 kg, 10 600 lb 別名Advanced X-ray Astrophysics Facility, AXAF ウェブページhttp://chandra.harvard.edu/ 物理特性 形式斜入射の放物面ミラー、双曲面ミラーが入れ子状に4対 口径1.2 m, 3.9 ft 集光面積0.04 m² at 1 keV, 0.4 ft² at 1 keV 焦点距離10 m, 33 ft 機器 ACIS画像分光計 HRCカメラ HETGS高分解能分光カメラ LETGS高分解能分光計 チャンドラX線観測衛星(チャンドラエックスせんかんそくえいせい、Chandra X-ray Observatory)は、1999年7月23日にNASAによって打ち上げられた人工衛星である。スペースシャトルコロンビアによって放出された。.

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チャンドラセカール限界

チャンドラセカール限界(チャンドラセカールげんかい、Chandrasekhar Limit)とは、白色矮星の質量の理論的な上限値のことである。この質量限界は、英領インド出身の物理学者スブラマニアン・チャンドラセカールにより提唱された。彼は、後の1983年にこの先駆的な研究が評価されてノーベル物理学賞を受賞している。理論値と実際の観測により、現在では太陽質量の1.44倍程度と考えられている。 太陽のようなある程度の質量(およそ太陽質量の8倍程度以下)を持つ恒星は、その成長の末期に白色矮星となるが、白色矮星になった際に、この限界値よりも質量が大きな場合、重力による収縮が起こって超新星爆発を起こし、中性子星になると考えられている。 もっとも、Ia型超新星のように、太陽質量の約1.4倍を超える質量を持つ白色矮星が起こしたと考えられる超新星も複数発見されている。.

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チタン

二酸化チタン粉末(最も広く使用されているチタン化合物) チタン製指輪 (酸化皮膜技術で色彩を制御) チタン(Titan 、titanium 、titanium)は、原子番号22の元素。元素記号は Ti。第4族元素(チタン族元素)の一つで、金属光沢を持つ遷移元素である。 地球を構成する地殻の成分として9番目に多い元素(金属としてはアルミニウム、鉄、マグネシウムに次ぐ4番目)で、遷移元素としては鉄に次ぐ。普通に見られる造岩鉱物であるルチルやチタン鉄鉱といった鉱物の主成分である。自然界の存在は豊富であるが、さほど高くない集積度や製錬の難しさから、金属として広く用いられる様になったのは比較的最近(1950年代)である。 チタンの性質は化学的・物理的にジルコニウムに近い。酸化物である酸化チタン(IV)は非常に安定な化合物で、白色顔料として利用され、また光触媒としての性質を持つ。この性質が金属チタンの貴金属に匹敵する耐食性や安定性をもたらしている。(水溶液中の実際的安定順位は、ロジウム、ニオブ、タンタル、金、イリジウム、白金に次ぐ7番目。銀、銅より優れる) 貴金属が元素番号第5周期以降に所属する重金属である一方でチタンのみが第4周期に属する軽い金属である(鋼鉄の半分)。.

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ハッブル宇宙望遠鏡

ハッブル宇宙望遠鏡(ハッブルうちゅうぼうえんきょう、Hubble Space Telescope、略称:HST)は、地上約600km上空の軌道上を周回する宇宙望遠鏡であり、グレートオブザバトリー計画の一環として打ち上げられた。名称は宇宙の膨張を発見した天文学者・エドウィン・ハッブルに因む。長さ13.1メートル、重さ11トンの筒型で、内側に反射望遠鏡を収めており、主鏡の直径2.4メートルのいわば宇宙の天文台である。大気や天候による影響を受けないため、地上からでは困難な高い精度での天体観測が可能。.

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バナジウム

バナジウム(vanadium )は原子番号23の元素。元素記号は V。バナジウム族元素の一つ。灰色がかかった銀白色の金属で、遷移元素である。 主要な産出国は南アフリカ・中国・ロシア・アメリカで、この4か国で90%超を占める。バナジン石などの鉱石があるが、品位が高くないため、資源としては他の金属からの副生回収で得ているほか、原油やオイルサンドにも多く含まれているので、それらの燃焼灰も利用される。.

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トリウム

トリウム (thorium 、漢字:釷) は原子番号90の元素で、元素記号は Th である。アクチノイド元素の一つで、銀白色の金属。 1828年、スウェーデンのイェンス・ベルセリウスによってトール石 (thorite、ThSiO4) から発見され、その名の由来である北欧神話の雷神トールに因んで命名された。 モナザイト砂に多く含まれ、多いもので10 %に達する。モナザイト砂は希土類元素(セリウム、ランタン、ネオジム)資源であり、その副生産物として得られる。主な産地はオーストラリア、インド、ブラジル、マレーシア、タイ。 天然に存在する同位体は放射性のトリウム232一種類だけで、安定同位体はない。しかし、半減期が140.5億年と非常に長く、地殻中にもかなり豊富(10 ppm前後)に存在する。水に溶けにくく海水中には少ない。 トリウム系列の親核種であり、放射能を持つ(アルファ崩壊)ことは、1898年にマリ・キュリーらによって発見された。 トリウム232が中性子を吸収するとトリウム233となり、これがベータ崩壊して、プロトアクチニウム233となる。これが更にベータ崩壊してウラン233となる。ウラン233は核燃料であるため、その原料となるトリウムも核燃料として扱われる。.

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ヘリウム

ヘリウム (新ラテン語: helium, helium )は、原子番号 2、原子量 4.00260、元素記号 He の元素である。 無色、無臭、無味、無毒(酸欠を除く)で最も軽い希ガス元素である。すべての元素の中で最も沸点が低く、加圧下でしか固体にならない。ヘリウムは不活性の単原子ガスとして存在する。また、存在量は水素に次いで宇宙で2番目に多い。ヘリウムは地球の大気の 0.0005 % を占め、鉱物やミネラルウォーターの中にも溶け込んでいる。天然ガスと共に豊富に産出し、気球や小型飛行船のとして用いられたり、液体ヘリウムを超伝導用の低温素材としたり、大深度へ潜る際の呼吸ガスとして用いられている。.

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ブラックホール

ブラックホール(black hole)とは、極めて高密度かつ大質量で、強い重力のために物質だけでなく光さえ脱出することができない天体である。.

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ビスマス

ビスマス(bismuth)は原子番号83の元素。元素記号は Bi。第15族元素の一つ。日本名は蒼鉛。.

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フレッド・ホイル

フレッド・ホイル(Sir Fred Hoyle, 1915年6月24日 - 2001年8月20日)は、イギリスウェスト・ヨークシャー州ブラッドフォード出身の天文学者、SF小説作家。 元素合成の理論の発展に大きな貢献をした。現在の天文学の主流に反する数々の理論を提唱したことでも知られる。SF作家としても有名で、息子であるジェフリー・ホイルとの共著も多い。研究生活の大半をケンブリッジ大学天文学研究所で過ごし、同研究所所長を長年に渡って務めた。.

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ニッケル

ニッケル (nikkel, nickel, niccolum) は、原子番号28の金属元素である。元素記号は Ni。 地殻中の存在比は約105 ppmと推定されそれほど多いわけではないが、鉄隕石中には数%含まれる。特に 62Ni の1核子当たりの結合エネルギーが全原子中で最大であるなどの点から、鉄と共に最も安定な元素である。岩石惑星を構成する元素として比較的多量に存在し、地球中心部の核にも数%含まれると推定されている。.

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ベータ崩壊

ベータ崩壊(ベータほうかい、beta decay)とは、放射線としてベータ線(電子)を放出する放射性崩壊の一種である。 後にベータ線のみを放出するとするとベータ線のエネルギーレベルの連続性を説明できないことから、電子(ベータ線)と同時にニュートリノと呼ばれる粒子も放出する弱い相互作用の理論として整理された。.

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アルゴン

アルゴン(argon)は原子番号 18 の元素で、元素記号は Ar である。原子量は 39.95。周期表において第18族元素(希ガス)かつ第3周期元素に属す。.

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アクチノイド

アクチノイド (Actinoid) とは、原子番号89から103まで、すなわちアクチニウムからローレンシウムまでの15の元素の総称を言う。.

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ウラン

ウラン(Uran, uranium )とは、原子番号92の元素。元素記号は U。ウラニウムの名でも知られるが、これは金属元素を意味するラテン語の派生名詞中性語尾 -ium を付けた形である。なお、ウランという名称は、同時期に発見された天王星 (Uranus) の名に由来している。.

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カリホルニウム

リホルニウム (californium) は原子番号98の元素。元素記号は Cf。アクチノイド元素の一つ。超ウラン元素でもある。比重は15.1、融点は900 である。安定同位体は存在しない。物理的、化学的性質も不明な部分が多い。原子価は+3価。実用的な用途がある最も原子番号の大きい元素でもある。.

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カリウム

リウム(Kalium 、)は原子番号 19 の元素で、元素記号は K である。原子量は 39.10。アルカリ金属に属す典型元素である。医学・薬学や栄養学などの分野では英語のポタシウム (Potassium) が使われることもある。和名では、かつて加里(カリ)または剥荅叟母(ぽたしうむ)という当て字が用いられた。 カリウムの単体金属は激しい反応性を持つ。電子を1個失って陽イオン K になりやすく、自然界ではその形でのみ存在する。地殻中では2.6%を占める7番目に存在量の多い元素であり、花崗岩やカーナライトなどの鉱石に含まれる。塩化カリウムの形で採取され、そのままあるいは各種の加工を経て別の化合物として、肥料、食品添加物、火薬などさまざまな用途に使われる。 生物にとっての必須元素であり、神経伝達で重要な役割を果たす。人体では8番目もしくは9番目に多く含まれる。植物の生育にも欠かせないため、肥料3要素の一つに数えられる。.

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カルシウム

ルシウム(calcium、calcium )は原子番号 20、原子量 40.08 の金属元素である。元素記号は Ca。第2族元素に属し、アルカリ土類金属の一種で、ヒトを含む動物や植物の代表的なミネラル(必須元素)である。.

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クロム

ム(chromium 、Chrom 、chromium、鉻)は原子番号24の元素。元素記号は Cr。クロム族元素の1つ。.

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ケイ素

イ素(ケイそ、珪素、硅素、silicon、silicium)は、原子番号 14 の元素である。元素記号は Si。原子量は 28.1。「珪素」「硅素」「シリコン」とも表記・呼称される。地球の主要な構成元素のひとつ。半導体部品は非常に重要な用途である。 地殻中に大量に存在するため鉱物の構成要素として重要であり、ケイ酸塩鉱物として大きなグループを形成している。これには Si-O-Si 結合の多様性を反映したさまざまな鉱物が含まれている。しかしながら生物とのかかわりは薄く、知られているのは、放散虫・珪藻・シダ植物・イネ科植物などにおいて二酸化ケイ素のかたちでの骨格への利用に留まる。栄養素としての必要性はあまりわかっていない。炭素とケイ素との化学的な類似から、SF などではケイ素を主要な構成物質とするケイ素生物が想定されることがある。 バンドギャップが常温付近で利用するために適当な大きさであること、ホウ素やリンなどの不純物を微量添加させることにより、p型半導体、n型半導体のいずれにもなることなどから、電子工学上重要な元素である。半導体部品として利用するためには高純度である必要があり、このため精製技術が盛んに研究されてきた。現在、ケイ素は99.9999999999999 % (15N) まで純度を高められる。また、Si(111) 基板はAFMやSTMの標準試料としてよく用いられる。.

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ケイ素燃焼過程

イ素燃焼過程(ケイそねんしょうかてい、silicon burning process) は太陽の8-11倍以上の質量を持つ大質量星で起きる核融合過程である。ケイ素燃焼過程はわずか2週間の過程である。ケイ素の燃焼は燃料を使い果たした恒星の終末プロセスであり、恒星がヘルツシュプルング・ラッセル図における主系列(main sequence)である長い期間の終わりである。ケイ素の燃焼はコアの温度が2.7–3.5×109 K であることが必要になる。正確な温度は質量に依存する。ケイ素の燃焼が完全に完了した恒星は爆発を起こし、II型の超新星となる。.

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コバルト

バルト (cobalt、cobaltum) は、原子番号27の元素。元素記号は Co。鉄族元素の1つ。安定な結晶構造は六方最密充填構造 (hcp) で、強磁性体。純粋なものは銀白色の金属である。722 K以上で面心立方構造 (fcc) に転移する。 鉄より酸化されにくく、酸や塩基にも強い。.

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スカンジウム

ンジウム(scandium )は原子番号 21 の元素。元素記号は Sc。遷移元素で、イットリウムと共に希土類元素に分類される。第3族元素の一つで、スカンジウム族元素の一つでもある。.

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元素

元素(げんそ、elementum、element)は、古代から中世においては、万物(物質)の根源をなす不可欠な究極的要素広辞苑 第五版 岩波書店を指しており、現代では、「原子」が《物質を構成する具体的要素》を指すのに対し「元素」は《性質を包括する抽象的概念》を示す用語となった。化学の分野では、化学物質を構成する基礎的な成分(要素)を指す概念を指し、これは特に「化学元素」と呼ばれる。 化学物質を構成する基礎的な要素と「万物の根源をなす究極的要素」としての元素とは異なるが、自然科学における元素に言及している文献では、混同や説明不足も見られる。.

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元素合成

元素合成(げんそごうせい、Nucleosynthesis)とは、核子(陽子と中性子)から新たに原子核を合成する事象である。原子核合成、核種合成とも。 例えば、水素と重水素を非常に強い力によってぶつけると、その二つの元素が合成されてヘリウムが作られる。 ビッグバン理論によれば、核子はビッグバン後宇宙の温度が約200MeV(約2兆K)まで冷えたところで、クォークグルーオンプラズマから生成された。数分後、陽子と中性子からはじまり、リチウム7とベリリウム7までの原子核が生成されるが、リチウム7やベリリウム7は崩壊し、宇宙に多く貯蔵されるには至らない。ヘリウムより重い元素の合成は概ね恒星での核融合や核分裂により生じる。また、鉄より重い元素はほとんどが超新星爆発の圧力によってのみ生成される。 今日、地球上の自然界を構成する多くの元素はこれらの元素合成を通して作られたものである。.

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光崩壊

光崩壊 (英: Photodisintegration) は非常に高エネルギーのガンマ線が原子核に作用することによって原子が崩壊する過程のこと。高エネルギーのガンマ線は光子ともよばれ、ここから光崩壊と呼ばれ、光壊変や光分解ともよばれる。原子核がガンマ線を受けることで励起状態になることが原因であり、原子核を構成する陽子や中性子を放出することで即座に崩壊する。原子核の中に侵入したガンマ線によって一粒の陽子や中性子が効果的に叩きだされる。 この過程は本質的には軽い元素が高温で融合して重い元素を生成し、エネルギーを解放する核融合とは逆の過程である。光崩壊は原子核が鉄より軽い時は吸熱性であり、原子核が鉄より重い時には放熱を行う。光崩壊は少なくとも超新星で起きるp過程を通して生成される重く陽子に富んだ元素の一部を合成する原因である。.

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理化学研究所

国立研究開発法人理化学研究所(こくりつけんきゅうかいはつほうじんりかがくけんきゅうしょ、RIKEN、Institute of Physical and Chemical Research)は、埼玉県和光市に本部を持つ自然科学系総合研究所。略称は「理研」。.

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硫黄

硫黄(いおう、sulfur, sulphur)は原子番号 16、原子量 32.1 の元素である。元素記号は S。酸素族元素の一つ。多くの同素体や結晶多形が存在し、融点、密度はそれぞれ異なる。沸点 444.674 ℃。大昔から自然界において存在が知られており、発見者は不明になっている。硫黄の英名 sulfur は、ラテン語で「燃える石」を意味する言葉に語源を持っている。.

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白色矮星

白色矮星(はくしょくわいせい、white dwarf)は、恒星が進化の終末期にとりうる形態の一つ。質量は太陽と同程度から数分の1程度と大きいが、直径は地球と同程度かやや大きいくらいに縮小しており、非常に高密度の天体である。 シリウスの伴星(シリウスB)やヴァン・マーネン星など、数百個が知られている。太陽近辺の褐色矮星より質量が大きい天体のうち、4分の1が白色矮星に占められていると考えられている。.

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質量数

質量数(しつりょうすう、mass number)は、原子核を構成する陽子と中性子の数を合わせたものを言う長倉三郎ほか編、『』、岩波書店、1998年、項目「質量数」より。ISBN 4-00-080090-6。通常、Aで表す。 同位体や核種を区別するときに用いられることが多い。元素記号の左肩に示す。たとえば、質量数12の炭素の場合は、 と表す。 同じ原子番号であるが質量数(すなわち中性子数)が異なる原子は同位体である。これに対して同じ質量数であるが原子番号(すなわち陽子数)が異なる原子を同重体、中性子数が同じであるが原子番号が異なるものを同中性子体(同調体)という。 質量数は原子核自体の質量とは別物である為、実際の数値はほとんど変わらないもののごく僅か異なる。実際の計算では質量数を質量として用いる事も多い。核子一つ一つの質量と電子の質量の総和より、実際の原子の質量の方が僅かに少なくこの差が質量欠損である。 またある中性原子の質量を原子質量単位を用いて表した質量をM、質量数をAとしたとき、その差の核子1個あたりの値 をパッキングフラクション(packing fraction)という。繰り返すがこれらは全て実際の質量とはほとんど等しいが正確には僅かに異なる。.

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超新星

プラーの超新星 (SN 1604) の超新星残骸。スピッツァー宇宙望遠鏡、ハッブル宇宙望遠鏡およびチャンドラX線天文台による画像の合成画像。 超新星(ちょうしんせい、)は、大質量の恒星が、その一生を終えるときに起こす大規模な爆発現象である。.

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赤色超巨星

赤色超巨星(せきしょくちょうきょせい、red supergiant star)とは、直径が太陽の数百倍から1,000倍以上あり、明るさは太陽の数千倍以上(全エネルギー放射は太陽の3万倍以上)ある恒星のこと。 赤色巨星のうち光度・質量の大きいもの、あるいは超巨星のうち表面温度が低いものともいえる。不安定で脈動変光星となっているものが多いが、赤色超巨星の脈動変光星は規則性のあるものがSRC型、規則性のないものがLC型と分類されている。 赤色超巨星のうち質量が太陽の十倍以上のものについては、超新星爆発の後に中性子星もしくはブラックホールになると考えられる。 赤色超巨星の物理的性質については赤色巨星及び超巨星を参照のこと。 本項では主な赤色超巨星の一覧を掲げる。.

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重力崩壊

重力崩壊のメカニズムのモデル 重力崩壊(じゅうりょくほうかい)は、末期の恒星が自らの重力に耐え切れずに崩壊する物理現象。 恒星は重力によって中心部に向かって凝縮している一方で、プラズマの熱運動や電気的な反発力によって一定の大きさを保っている。核融合が進むと原子量の小さい原子核が無くなることによって核融合が停止し、反発力が衰える。それによって恒星はより凝縮され、再び核融合が始まれば凝縮が止まる。しかし、中心部が鉄で占められるようになると(鉄の原子核は最も安定なため、これ以上の核融合は起こらない)、今度は鉄がガンマ線を吸収しヘリウムと中性子に分解される光崩壊が起こることになる。すると、星の中心部は空洞と同じ状態になり、今度は周りの物質が急激に中心へ落ち込み圧縮される。この圧縮により中心部にコアができ、そのコアで反射した衝撃波が外部へ広がり、星が崩壊する。これが重力崩壊であり、II型の超新星爆発である。 中心部の圧縮されたコアは、ブラックホールまたは中性子星となる。 また、理論予想としては、さらに核子が融解してクォークが剥き出しになるクォーク星の存在が考えられている。 Category:コンパクト星 Category:重力.

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酸素燃焼過程

酸素燃焼過程(さんそねんしょうかてい、oxygen burning process)は大質量星で起きる核融合過程である。酸素の燃焼は1.5×109 K の温度と4×1010 kg/m3 の圧力下で起こる。 以下に主な反応を示す: Si-28 + He + 9.594MeV -->: ネオン燃焼過程は恒星のコアに酸素とマグネシウムの不活性なコアを形成する。ネオン燃焼が終了するとコアの温度は低下し、コアは重力により圧縮される。その結果、コアの密度と温度が上昇し、酸素の燃焼が始まる。酸素の燃焼はおよそ半年から1年の間続き、ケイ素が豊富なコアを形成する。この時点ではケイ素燃焼過程が始まる温度に達していないのでケイ素のコアは不活性である。酸素が全て消費されると、コアは再び冷却されて圧縮される。コアの温度が上昇し、ケイ素燃焼過程が始まる。このとき、コアの外側には順番に、酸素燃焼が続いている殻、ネオンの殻、炭素の殻、ヘリウムの殻、水素の殻が存在している。 Category:核融合 Category:恒星物理学.

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鉄(てつ、旧字体/繁体字表記:鐵、iron、ferrum)は、原子番号26の元素である。元素記号は Fe。金属元素の1つで、遷移元素である。太陽や他の天体にも豊富に存在し、地球の地殻の約5%を占め、大部分は外核・内核にある。.

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鉄56

鉄56は、最も豊富に存在する鉄の同位体であり、全体の91.754%を占める。 鉄56は、全ての同位体の中で核子当たりの質量が最も小さい。核子1個当たりの結合エネルギーは8.8 MeVであり、鉄56は最も結合の強い原子核の1つである。 例えばニッケル62は核子当たりの結合エネルギーがより強いが、これはニッケル62では陽子よりわずかに質量の大きい中性子の割合が多く、核子当たりの質量が大きいためである。 そのため、核融合を起こす軽い元素や核分裂を起こす重い元素はエネルギーを放出して核子の結合をより強固にし、その結果、原子核は核子当たりのエネルギーを最小化する方向に進み、最終的に鉄56となる。宇宙の年齢では、多くの物質が鉄56のような結合の強い原子核に変換されている途中である。全ての物質が鉄とニッケルを目指して変換しつつあることは、宇宙の熱的死の原因の1つである。.

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P過程

p過程(pかてい、p-process) は、恒星核崩壊を伴う超新星爆発の際起きる元素合成(超新星元素合成)のうち、陽子の多い鉄より重い重元素が生成される過程である。.

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R過程

r過程(アールかてい, r-process)は恒星核が重力崩壊する超新星爆発時に起きると考えられている元素合成(超新星元素合成)における、中性子を多くもつ鉄より重い元素のほぼ半分を合成する過程のこと。これは迅速かつ連続的に中性子をニッケル56のような核種に取り込むことによって起きる。そのためこの過程はr (Rapid) 過程と呼ばれる。重元素を合成するほかの過程にはs過程があり、これは漸近巨星分枝星 (赤色巨星への進化段階) でゆっくり (Slow) した中性子捕獲によって元素合成を行う。この2つの過程が鉄より重い元素の元素合成過程の大半を占める。r過程はs過程に比べ未解明の部分が多い。.

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Rp過程

rp過程(rp かてい,高速陽子捕獲過程 rapid proton capture process) は、種核種に連続的に陽子が捕獲され重元素を作り出す過程である.これは元素合成過程であり、 s過程やr過程とともに宇宙に存在する重元素の生成にかかわっている。しかしながら、他の元素合成過程とは、他の過程が中性子に富む側の安定性が問題になるのに対し、陽子に富む側の安定性が問題になる点がかなり違っている。rp過程の終了点(生成することの出来る最重元素)は良くわかっていないが最近の中性子星に関する研究により、テルルより先へ反応が進まないことがわかっている。 rp過程は、アルファ崩壊によって制約され、より軽いテルルの同位体がアルファ崩壊するかも知れないが、観測されている最も軽いアルファ崩壊核種である105Te, が上限と考えられている.

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S過程

s過程(エスかてい、s-Process.

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SN 1604

新星」の位置を「N」で示して(上から8つ目、左から4つ目のマス)描かれたヨハネス・ケプラー自身の手になる絵画 SN 1604すなわち超新星1604(ケプラーの超新星あるいはケプラーの星あるいはケプラーの新星とも呼ばれる)は、へびつかい座に現れた銀河系内の超新星である。SN1604は、地球から6キロパーセクすなわち約20,000光年以内で起こり、2016年現在、銀河系内で観測された最後の超新星爆発である。18か月にわたって肉眼で見ることができ、絶頂期には、みかけの等級が−3等で、夜空で他のどの恒星より、また金星を除く他のすべての惑星より明るかった。この超新星は、Ia型のものであった。 SN 1604は、1604年10月9日に初めて観測された 。ドイツの天文学者ヨハネス・ケプラーは、10月17日に初めてこの超新星を見つけた。ケプラーが、この超新星を詳しく研究したので、この超新星はその後彼にちなんで呼ばれた。この主題についての彼の本は、『De Stella nova in pede Serpentarii』(へびつかいの足の新星について)と題された。 SN 1604は、(ティコ・ブラーエによってカシオペヤ座に認められたSN 1572に続き)1世代の間に観測された2つ目の超新星であった。銀河系の外では他に多くの超新星が見られたが、SN 1604以来、銀河系内で確実に超新星爆発として観測されたものはない。ただし、超新星の発生率から、これ以降に10回前後の観測されなかった超新星があったと推測されている。その1つは1870年頃に起こり、G1.9+0.3超新星残骸のみが後に発見されている。 SN 1604を原因とする超新星残骸は、その種の天体の中で「原始的な」ものの一つと考えられており、今も天文学で多くの研究がなされている天体である。.

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SN 1987A

SN 1987A すなわち1987年超新星A は、大マゼラン雲内に発見された超新星である。初めて観測されたのが1987年2月23日であり、これが同年最初に観測された超新星であることから 1987A という符号が付けられている。「SN」は「超新星」を意味する "supernova" の略である。地球からは16.4万光年離れている。23日午前10時30分(UT)に撮影された大マゼラン雲の写真に写っており、可視光で捉えられたのはこれが最初とされる。超新星発見の報告が最初になされたのは24日のことである。超新星の明るさは5月にピークを迎え、視等級にして最大3等級となったあと、数ヵ月かけて徐々に減光した。肉眼で観測された超新星としては1604年に観測された SN 1604(ケプラーの超新星)以来383年ぶりであり、現代の天文学者にとっては初めて超新星を間近に観察する機会となった。 日本では陽子崩壊の観測のために建設されたカミオカンデがこのニュートリノを捉えており、精密な観測を行うことができた成果により建設を主導した東京大学名誉教授の小柴昌俊が2002年にノーベル物理学賞を受賞している。 SN 1987A の超新星爆発を起こした恒星はサンデュリーク-69° 202という質量が太陽の20倍ほどの青色超巨星であることが分かっている。また爆発後には超新星残骸として三重リング構造を持つ星雲状の天体が観測されている。 この三重リングは過去に放出されたガスに光が反射して見えたものと考えられている。.

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恒星

恒星 恒星(こうせい)は、自ら光を発し、その質量がもたらす重力による収縮に反する圧力を内部に持ち支える、ガス体の天体の総称である。人類が住む地球から一番近い恒星は、太陽系唯一の恒星である太陽である。.

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恒星内元素合成

恒星内元素合成(こうせいないげんそごうせい、stellar nucleosynthesis)は、水素よりも重い元素が恒星によって生成される核反応の総称的な用語である。ただし、超新星爆発の時に行われる元素の生成については、超新星元素合成と呼ばれ区別される。恒星内元素合成は、たいてい恒星の中心部で起こる。.

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核融合反応

核融合反応(かくゆうごうはんのう、nuclear fusion reaction)とは、軽い核種同士が融合してより重い核種になる核反応を言う。単に核融合と呼ばれることも多い。.

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水素

水素(すいそ、hydrogenium、hydrogène、hydrogen)は、原子番号 1 、原子量 1.00794の非金属元素である。元素記号は H。ただし、一般的には「水素」と言っても、水素の単体である水素分子(水素ガス) H を指していることが多い。 質量数が2(原子核が陽子1つと中性子1つ)の重水素(H)、質量数が3(原子核が陽子1つと中性子2つ)の三重水素(H)と区別して、質量数が1(原子核が陽子1つのみ)の普通の水素(H)を軽水素とも呼ぶ。.

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星間物質

星間物質(せいかんぶっしつ、Interstellar medium、ISM)は、恒星間の宇宙空間に分布する希薄物質の総称である。密度では、地球の上層大気よりも遙かに希薄であるが、地上からもしばしば星雲として観測される。大量の星間物質が凝縮して、星を構成する材料にもなる。.

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流束

流束(りゅうそく、flux)とは、流れの場、あるいはベクトル場の強さを表す量である。 英語のままフラックスとも呼ばれる。 様々なベクトル場に対応した流束が用いられる。流束は流体の理論からの類推であるが、何らかの実体が流れているとは限らない。 なお、面積あたりの流束である流束密度()を指して単に流束と呼ばれることも多い。.

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