Bu bölümün en büyük sorusu, kimyasal elementler nereden geldi, seni, beni oluşturan o şeyler ve çevremizdeki her şey? Öğelerin nereden geldiğini anlamak önemlidir.  Yeni unsurlar yaratabilecek iki temel nükleer süreç vardır. Küçük çekirdeklerin daha büyük bir çekirdek oluşturmaya zorlandığı füzyon vardır. Veya büyük bir çekirdeğin daha hafif elementler yapmak için daha küçük parçalara ayrılabildiği fisyon vardır. Kimyacılara göre elementler, atom çekirdeğinde aynı sayıda proton bulunan atomlardan oluşan saf kimyasal maddelerdir. Şimdi, 98 tane doğal atom türü var ve çevremizdeki neredeyse her şey, hücrelerimiz, görebildiğimiz her şey, dokunabildiğimiz her şey atomlardan oluşuyor. Çoğu pratik amaç için atom, maddenin temel yapı taşıdır. Her ne kadar bunlar evrenin toplam kütlesinin sadece yaklaşık % 4'ünü oluşturur.

  Şimdi bir atom üç bileşenden, protonlardan, nötronlardan ve elektronlardan oluşur. Protonların her birinin pozitif yükü vardır, elektronların negatif yükü vardır ve nötronlar nötrdür. Bir atom iki özellikle, atom numarası ve atomik kütlesi ile tanımlanır. Atom numarası, çekirdekteki proton sayısı ve dolayısıyla nötr bir öğedeki elektron sayısıdır. Ve atomik kütle, protonların ve nötronların ve elektronların kütlelerinin toplamıdır.

   Protonlar, nötronlar, elektronlar, hepsi yaklaşık 13,8 milyar yıl önce Büyük Patlama'da oluştu. Big Bang'den yaklaşık üç dakika sonra, bazı basit atom çekirdekleri oluştu, ancak evren hala elektronların çekirdeklerle birleşmesine izin vermeyecek kadar sıcaktı. Ancak birkaç bin yıl sonra, evren elektriksel olarak nötr atomların oluşmasına izin verecek kadar soğumuştu. Bu ilk süreç, en basit atom olan Protium kütlelerinin yaklaşık % 75'ini üretti. Bir hidrojen, bir proton ve bir elektron. Ve iki proton, iki nötron ve iki elektron olan Helyum 4'ün kütlece yaklaşık 25'i. Ve yaklaşık % 0.01 Döteryum, yani 2 Hidrojen veya bir proton ve bir nötron ve bir elektron. Ve son derece küçük miktarlarda Trityum, üç Hidrojen, Helyum üç, Lityum yedi ve Berilyum yedi. Yüz trilyonda bir pay mertebesinde bir yerde. Protium dışındaki atomların oluşum sürecine Big Bang Nükleer sentezi denir.

  Big Bang Nükleosentez Sürecinde oluşan atomların bolluğunun yolu, temel parçacıklardan biri olan protonların baryonlara oranı olan tek bir parametre ile tanımlanır. Bu, Büyük Patlama'yı bildiklerimize dayanarak, bu atomların göreli bolluklarını hesaplamamıza izin verir. Ve çok iyi uyuyorlar. Bu, Big Bang'in gerçekten gerçekleştiğine dair en büyük kanıtlardan biridir. Bu atomların şu anda bilinen göreli bolluklarından başka bir şeyle bir evren modeli geliştirmek neredeyse imkansızdır. Büyük patlamada oluşan madde yoğunlaşıp yıldızları oluşturana kadar başka atom sentezi gerçekleşmedi. Yıldız nükleosentezi, yıldızların çekirdeklerinde kimyasal elementlerin oluştuğu bir süreçtir.

  Yıldızlar, evrenin yaşamının erken dönemlerinde oluştu ve büyük patlamada oluşan elementlerin bileşimine sahipti, yaklaşık % 75 biyokütle hidrojen ve % 25 helyum. Yıldızların çekirdeğinde meydana gelen bir dizi süreç vardır, ancak esasen bunlar füzyon süreçleridir. Yıldızlar yaşamlarının çoğu boyunca elemental hidrojeni helyuma dönüştürür. Helyum 4 oluşturmak için iki hidrojen atomu bir dizi adımda birleştirilir. Bu reaksiyonlar yıldız enerjimizin % 85'ini oluşturur. Kalan % 15, elementler, berilyum ve lityum üreten reaksiyonlardan gelir. Güneşin çekirdeğinin artan yüksek sıcaklıklarında, çekirdeğin bileşimi geliştikçe, helyum daha sonra ağır çekirdeklere kaynaşır. Tüm büyük yıldızlardan ve Güneşimizden başka bir dizi nükleer yanma veya reaksiyon aşaması vardır. Bu aşamalarda oluşan elementler oksijenden demire kadar değişir. Bir süpernova sırasında yıldız, uranyum ve altın gibi demirden daha ağır elementlerin üretilmesine izin veren nötronların yanı sıra çok büyük miktarlarda enerji salar. Buna süpernova nükleosentezi denir.

Süpernova patlamasında, tüm bu unsurlar uzaya fırlatılır. Kozmolojik ölçekte küçük olsalar da bizim için önemli olan unsurların geldiği yer burasıdır. Gezegenimiz, biz, etrafımızdaki her şey, patlayan yıldızların attığı yoğun maddeden yapılmıştır. Vücudumuzun çoğunu oluşturan ilkel hidrojenin yanı sıra karbon ve oksijen de yıldızlardan gelir. Bu süreç devam ediyor, yıldızlar hala oluşuyor ve yaşlanıyor, daha fazla hidrojen helyumu daha ağır elementlere dönüştürüyor ve sonra patlıyor, daha fazla gezegen ve potansiyel olarak daha fazla yaşam yapmak için malzemeyi gönderiyor. Dünyayı oluşturan maddenin yoğunlaşmasından önce oluşan atomlara ilkel elementler denir.

Şu anda çevremizde sürmekte olan başka bir çift yeni atom kaynağı var ve hepimizin yakın zamanda, kozmolojik bir zaman ölçeğinde yaratılmış bazı atomlar var. Bu süreçler, uzun ömürlü ağır ilkel radyonuklelerin radyojenez veya bozunması ve elementlerin kozmik ışın bombardımanıdır. Bunlar, bir atomun çekirdeğinin daha küçük parçalara bölündüğü fisyon süreçleridir. Bazı doğal olarak oluşan izotoplar tamamen radyojeniktir. Bunlar radyoaktif izotoplardır ve yarı ömürleri büyük patlamadan beri ortalıkta olmayacak kadar kısadır.

Yeni Öğeler:

Zaman çizelgesi

- 13,8 milyar yıl önce: Büyük Patlama.

- Big Bang'den 3 dakika sonra: Atom çekirdeği oluşmaya başlar.

- Büyük Patlamadan 380.000 yıl sonra: Evren soğudukça ve elektriksel olarak nötr hale geldikçe hidrojen ve helyum atomları oluştu.

- Big Bang'den 560 milyon yıl sonra: Yıldızlar oluşmaya başlıyor.

- 4.567 milyar yıl önce: Güneş sistemi oluşmaya başlıyor.