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我們身體的每一個原子是不是在宇宙誕生之初就存在?

原子是由原子核和電子組成的。合成原子核是一回事,後來原子核與電子形成原子又是一回事。所以原子的形成需要兩個階段,一是形成原子核,而是再與電子形成原子。

首先談談原子核吧。從化學的角度,喜歡將原子核稱作元素。最輕的3種元素(原子核)是氫、氦、鋰,它們是宇宙大爆炸3分鐘內形成的。首先是氫原子核,它就是質子,是宇宙大爆炸後百萬分之一秒由夸克形成的。宇宙大爆炸3分鐘時,質子和中子經過一些中間過程,藉助於一個質子和一個中子形成的氘,最後形成氦原子核。另外還形成鋰和鈹。因為缺少穩定的質量數為5和8的原子核,不能形成更重的原子核了。

比這些元素重但是比鐵輕的元素很多是在恆星內部合成的。而恆星的形成是在宇宙大爆炸之後幾千萬乃至上億年之後的事。很多已有的中性原子在引力作用下聚集起來,後來形成恆星。大質量恆星內部可以合成鉻、錳、鐵、鈷、鎳等元素。爆炸星里的超新星爆炸時合成鎂與鎳之間的元素。比鐵和鎳重的有些元素是II型超新星爆發時產生。最近藉助引力波發現的中子星碰撞產生了金鉑這些元素。

我們身上的元素最主要的是碳、氫、氧。其中氫來自宇宙大爆炸之初。

原子核還要和電子形成原子。 最早形成的原子當然就是氫原子,這是在宇宙大爆炸378000年後發生的。

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