例えば、金の様に重い元素はいったいどれ程の重さの有る星だったら自然に生

質問

例えば、金の様に重い元素はいったいどれ程の重さの有る星だったら自然に生み出す事が可能なのか？
計り知れないエネルギーを必要とするのか？　その辺りがいまいち理解出来ていません。
また想像の話ですが、星の中で元素同士の反応により出来る元素（金）と、地球上で採掘される’金’と何処が違うのか？　元は同じでも形や大きさが異なるのか。。。？　（大変、初歩的な内容で申し訳有りませんが。）

星の重さと、その星が生み出す元素の関係性に付いて。　素人程度で理解しにくい文章だと思うのですが下記の様に簡単にまとめてみました。　　　詳しい方、是非回答をよろしくお願い致します。　　又、科学について詳しい方が居ましたらよろしくお願い致します。

（余談ですが、ヨーロッパでその昔に金を人工的に作り出し、富を作り出したと’偽り’貴族になった錬金術師が居ましたよね。）

【星の重さと、元素の関係について】
【太陽・太陽系惑星　水素　約７０％・ヘリウム　約２５％】

星の重さが、作り出される元素を左右する。　太陽のコアでは、水素が核融合されヘリウムが出来る。　　
星が年老いて中心の水素が全てヘリウムへと変わった時（水素が分解、吸収される？）そして「赤色巨星」へと変わる。
この時、太陽の中心部の温度は約２億度まで上がる。　すると、ヘリウムが核融合を起こし炭素が出来る。
こんどは、ヘリウムと炭素が核融合を起こし酸素が出来る。
太陽は、最終的に膨らみ始め（太陽表面の活動が活発になるため膨張を起こす）地球をのみ込む程まで成長し続ける。
したがって、星の重さが生み出す事の出来る元素を左右し、重さの足りない太陽は酸素より重い元素を作り出す事は出来ない。

やがて、太陽の膨張が静まると、崩壊してしまう。　そして、崩壊をもって星としての一生を終える。
しかし、最後に起こす爆発により６０種もの元素を生み出す。この事から、宇宙空間には様々な元素が存在する。　

星の重さと、生み出される元素の関係性については、重い星程より力が有り元素は高い確率で生み出される。
しかし、最後の爆発により６０種もの元素が生み出される様に「エネルギー」が鍵となる。

［太陽の温度と元素の関係性］

基本的に星の中心は水素とヘリウムからなりたつ。　コアの中の元素が全てヘリウムに変わった時［赤色巨星］にと変わる。
２億度を超えた時に、ヘリウムが炭素を作り出す。　ヘリウムが炭素と融合し酸素が出来る。
７億度を超えると、ネオン・マグネシウム。　３０億度を超えて、シリコン・硫酸・アルゴン・カルシウム。　５０億度を超えると、鉄が出来る。

回答No.6

moritan2

鉄より重い元素は超新星の時のr プロセスによって作られます。超新星を起こすには太陽の8倍以上の質量が必要です。超新星により鉄より重いさまざまな元素が作られますから、答えは太陽の8倍以上、ということになります。

回答No.5

Tacosan

恒星のエネルギー源は核融合反応で, これからは鉄56 までしかできません (一瞬 ニッケル56 はできるけど 2回のベータ崩壊を経て鉄56 に落ち着く).
ただ, 若い恒星 (種族I) では重元素を含んでいるため, 重元素が中性子を吸収していく反応 (s過程) も存在し, これを使えば鉛/ビスマスまで行けるみたい.
また, 超新星爆発の際に急速に中性子を吸収する反応 (r過程) が起き, こっちを使えばさらに大きな元素までもっていけます.
ちなみに超新星爆発を起こすためには少なくとも太陽の 8倍以上の質量が必要なので (10倍程度まではその他の事情によってもどうなるかが変わる), 太陽が超新星爆発することはありません. ただし銀河鉄道999 などのフィクションは除く.

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%B6%85%E6%96%B0%E6%98%9F%E5%85%83%E7%B4%A0%E5%90%88%E6%88%90

回答No.4

Saturn5

宇宙空間のほとんどの原子は恒星にあります。
地球などの惑星の原子はごくわずかです。

そして、恒星の中での核融合の速度は質量の３～４乗に比例します。
それだけ、水素が早く消費されて寿命が短くなります。
たとえば、核融合速度が質量の３乗に比例するならば、
太陽の２倍の質量を持つ星は反応速度が８倍で、水素量が２倍
だから、寿命は１／４倍になります。
太陽の寿命は約１００億年とされていますが、太陽よりも１００倍
くらい重い恒星も確認されていますので、寿命は大きくても
１／１００００００倍で、１万年以下だと思います。太陽の１００倍
の星がたった１万年で燃え尽きるのです。

また、宇宙の年齢は１４０億年くらいで、太陽の年齢は５０億年
くらいです。ということは質量の大きな星は何度も超新星→巨星
→爆発→ブラックホール？　という星の一生を繰り返しているはずです。
金や鉛などの重い元素はこのときにできるのではないでしょうか。

回答No.3

debukuro

核融合反応では鉄より大きい元素は出来ません
鉄より小さい元素が出来るときにはいくらかのエネルギーが生み出されます
鉄より大きい元素が出来るためにはエネルギーを必要とします
鉄より大きい元素は超新星爆発によって出来るそうです

太陽の質量の１．６倍の質量をチャンドラセカールの限界といってこれより質量が小さい星は爆発せずに密度の小さい物質を放出して冷えてしまう
これより質量の大きい星は爆発して重力崩壊を起こす
この過程で鉄より大きい元素が作られる

今はこのようになっているらしい
従って星の内部に鉄より大きい元素が蓄積されることはない
その星を作った物質に含まれていた重元素が存在することはあっても星の内部で作られること無いと言うことです
温度が６０億度に達すると星の内部のエネルギーはすべてニュートリノの形で放出される
ニュートリノは物質と相互作用をしないので内部の圧力を維持できなくなって重力崩壊を起こす
大量のニュートリノの放出（ニュートリノバースト）が始まって７２時間後に超新星爆発が起こる（チューの理論）
これは超新星１９８７Ａで実証

回答No.2

thirdforce

宇宙の成り立ち時は、存在する原始は、水素だけだと思います。
その後、太陽などの恒星、惑星ができて、地球の中心の太陽は、白色矮星で、燃え尽きるときえてなくなります。3重水素の引力が無くなり、膨張して、消滅です。
もっと大きな銀河系の中心に存在する巨大な太陽は、赤色巨星で、これは、燃え尽きると爆発し消え去らずに、超新星として、新しい太陽系がうまれるときいています。
金などの、元素は、ブラックホールなどの衝突により、中性子星ができ、そこで生まれてくると聞いていますが、間違いならごめんなさい。
少なくとも地球の中心の恒星、白色矮星は、小さすぎて、中心の3重水素が燃え尽き、燃えカスの重ヘリウムが膨張して、消えてなくなるはずです。
小さな白色矮星が、巨大な赤色巨星になることは、ありえないはずです。

回答No.1

雪中庵（@psytex）

「金」である限り（同位体でない限り）、恒星によって生じたものと、
地球上で採掘されるものは同じです（そもそも「地球上で採掘される」
金も、太陽の前の世代の恒星で生じたもの）。

ちなみに、最後の引用における「合成」が鉄で終っているように、持続的
な反応においては、鉄より軽い元素は核融合によってエネルギーを放出し、
鉄より重い元素は核分裂によってエネルギーを放出することから、全てが
鉄になるまで反応が進んで止まります（輻射との熱平衡状態やブラック
ホール化といった二次的要因は別として）。
つまり、金を含む鉄より重い元素は、「持続的」ではない、爆発などの
不可逆的な過程で生じた（核分裂し損ねた）ものです。