핵융합 반응을 할 때 만들어지는 원소가 왜 수소 헬륨 탄소 순인가요?

Question

책을 보면 수소 헬륨 탄소 질소 산소 규소 철 순으로 만들어지고 철보다 무서운 원소는 초신성 폭발에 의해 생긴다고 합니다 왜 저 순서로 만들어지는지 궁금해요 또 원소가 만들어지는 다른 방법이 있다면 알려주세요

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안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

핵융합 반응에서 생성되는 원소의 순서는 원자핵의 특성과 에너지 상태에 따라 결정됩니다.

핵융합은 두 개의 원자핵이 충돌하여 새로운 무거운 원자핵으로 변환되는 과정입니다. 이 과정에서 가장 가벼운 원소인 수소의 원자핵끼리 핵융합을 위해 필요한 온도는 대략 1억도 이상이며, 더 무거운 원자핵들 간의 핵융합에는 더 고온의 환경이 필요합니다.

별 내부에서는 수소가 헬륨으로 바뀌는 핵융합 반응이 일어나며, 수소를 모두 소모한 뒤에는 헬륨이 연료가 되고, 다음에는 탄소가 연료가 되는데, 이 순서는 원자핵의 에너지 상태와 안정성에 따라 결정됩니다.

그리고 지구의 원소들 중, 철의 원자핵은 모든 원자핵 가운데 가장 강한 결합 에너지를 가지고 있으며, 가장 안정되어 있습니다. 그러므로, 철보다 가벼운 원자핵들 사이의 핵융합 반응에서는 일반적으로 주변으로 에너지를 방출하며, 철보다 무거운 원자핵들 사이의 핵융합 반응에서는 주변으로부터 에너지를 흡수합니다.

따라서, 핵융합 반응에서 생성되는 원소의 순서는 원자핵의 에너지 상태와 안정성에 따라 결정되며, 이는 수소, 헬륨, 탄소 등의 순서로 진행되는 것입니다.