Un atome d'hydrogène (le plus souvent) est constitué d'un proton en orbite par un électron. Parfois, le proton est attaché à un ou deux neutrons. Être si simple, l'hydrogène est l'atome le plus abondant dans l'univers. Il est particulièrement intéressant car il est l'un atome pour lequel l'équation de Schrödinger de la mécanique quantique peut être résolu exactement. Tous les autres atomes doivent être résolus en utilisant des approximations.
Hydrogène Distribution dans le système solaire
L'hydrogène dans le système solaire tend à se concentrer au soleil. Cela peut sembler paradoxal parce que les planètes, avec moins de gravité, ont les éléments plus lourds. Mais ce paradoxe vient de présumer l'hélium n'a pas été attiré en premier lieu, par opposition à envisager son pré-existence et la libération subséquente au fil du temps. Le système solaire utilisé pour être plus homogène, mais au fil du temps, les planètes n'a pas eu la gravité de tenir leur hydrogène, surtout quand le soleil chauffe, et le vent solaire a commencé à frapper l'hydrogène sur les atmosphères supérieures des planètes.
Hydrogène
L'hydrogène, quand il est seul, apparaît généralement comme un gaz diatomique. En effet, une enveloppe complète d'électrons externe est une configuration stable. La plus petite coquille possible prend un maximum de deux électrons, donc un atome d'hydrogène partagera son électron avec un autre atome d'hydrogène, remplissant des obus de l'autre.
Rond-point Route à l'hélium
Dans les étoiles, les noyaux d'hydrogène fusionnent pour produire des noyaux d'hélium. Le procédé est effectué d'une manière très rond cependant, avec cinq fusions dans l'ensemble avant l'hélium finale est créée. Tout d'abord, deux protons fusible et émettent un neutrino et un positron. Cette première fusion produit une combinaison proton-neutron, soit un noyau de deutérium (encore un isotope d'hydrogène, pas d'hélium encore). Ensuite, un proton fusionne avec le noyau de deutérium, émettant un rayon gamma. Maintenant, un isotope d'hélium a été produit, mais avec un seul neutron. Ensuite, cet isotope de l'hélium trouve un autre tel isotope (avec deux fusions dans son passé ainsi), et ils fusionnent en un noyau d'hélium à deux neutrons, émettant deux protons dans le processus.
Isotope distribution
Deutérium et de tritium, deux isotopes les plus courants de l'hydrogène, sont relativement rares. 99,98 pour cent de l'hydrogène n'a pas de neutrons. Pourquoi? Parce que dans une étoile, s'il y a assez de chaleur et de pression pour surmonter la répulsion de charge électrique entre deux protons pour créer une réaction de fusion, il y a suffisamment de chaleur et de pression pour fusionner deux noyaux de deutérium pour produire l'hélium. En effet, nucléons (protons et neutrons) attirent, qui aide à surmonter la force de charge du proton repoussante. Donc, s'il y a assez de chaleur et de pression pour la première étape dans la production d'hélium, il est suffisant pour terminer le travail et ne pas laisser tout le deutérium intermédiaire traîner.
Nucleus Helium pèse moins
Un noyau d'hélium pèse moins de deux noyaux de deutérium, même si elles ont le même nombre de protons et de neutrons. En fait, quatre noyaux d'hydrogène produisent un noyau d'hélium à l'intérieur du soleil. Comment cela peut-être, quand un neutron pèse plus qu'un proton? Est-ce que cela signifie qu'un proton dans un atome d'hélium a moins de masse d'un proton dans un atome d'hydrogène? Non, la différence de masse est dans l'énergie de liaison. Le noyau d'hydrogène est plus étroitement lié. Ceci permet de réduire l'énergie du noyau d'hélium, et E = mc par carré, la masse de la configuration du noyau.