铍-8,是铍的一种同位素。有4个中子和质子。铍-8是一个放射性同位素,半衰期极短,极为不稳定。它的半衰期为8.19(37)×10−17 秒,会衰变成两个阿尔法粒子;这在恒星核合成中具有重要的意义,因为它在创建更重的化学元素时产生了瓶颈。8Be的性质也引发了对宇宙的微调的猜测,以及如果8Be稳定,宇宙将会怎么演化的理论研究。
发现
1932年建造第一个粒子加速器不久后,铍-8就被发现了。英国物理学家约翰·考克饶夫和欧内斯特·沃尔顿在剑桥卡文迪许实验室做了粒子加速器的首次实验,即用质子辐照锂-7。他们报告这个反应形成了A = 8的核素,它几乎瞬间衰减为两个α粒子。几个月后,他们再次观察到该活动,并推测其起源于8Be。[3]
形成
在核聚变过程中,若两个氦-4碰撞,就会形成铍-8,但会以相当快的速度衰变回两个氦-4,不过假如在衰变前碰触了另一个氦-4,就会形成稳定的碳-12,即为3氦过程。[4]
学说
乔治‧盖模在他的大爆炸(火球宇宙)理论中,发现由于此同位素的衰变速度过快,因此导致无法进一步进行核聚变,大爆炸就会终止,只能合成出氢、氦、锂元素,而无法进一步合成质量数更高的元素。[5]然而弗雷‧霍伊尔认为更大质量数的元素是由3氦过程,进一步的核聚变,才在恒星爆炸之际制造出来。[6]
有稳定8Be的宇宙
由于铍-8的α衰变能量只有92 keV,所以理论上核力或某些常数(如精细结构常数)一点小小的变化都有可能显著提升8Be的结合能,阻止它衰变,使它稳定。这使得有如果8Be稳定,宇宙会发生什么的研究出现。[1]它们认为创造更重元素的瓶颈8Be消失[7]将会导致太初核合成和3氦过程明显变化,且会影响重元素的丰度。[8]太初核合成的持续时间太短,因此就算8Be稳定,也不会合成出相当量的重元素。[9]不过,稳定的8Be将会在3氦过程中产生副反应(如8Be + 4He和8Be + 8Be等铍燃烧反应),也可能影响12C、16O及更重的核素的丰度,但1H和4He仍会是最常见的两种核素。由于3氦过程变得更快,而且还出现了新的铍燃烧过程,恒星演化也将变得不同,产生不同的主序星。[1]
相关条目
相邻较轻同位素: 铍-7 |
铍-8是 铍的同位素 |
相邻较重同位素: 铍-9 |
母同位素: 碳-9 (β+、p) 硼-9 (p, α) |
铍-8的 衰变链 |
衰变产物为 氦-4 |
注释
参考资料
Wikiwand in your browser!
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.