محتويات
اكثر العناصر شيوعا في الفضاء الخارجي
الهيدروجين .
يعتبر الهيدروجين من أكثر العناصر شيوعًا في الكون، وذلك الانتشار ناتج عن الانفجار العظيم، فأنشأ الانفجار العظيم جميع العناصر الموجودة في الجدول الدوري، والتي تعتبر البنيات الأساسي في تكوين الفضاء الخارجي، فيحتوي كل عنصر من عناصر الجدول الدوري على عدد فريد من الجسيمات الغير ذرية، وهي البروتونات موجبة الشحنة، والنيوترونات المحايدة، والإلكترونات سالبة الشحنة.
يتكون الهيدروجين من بروتون واحد وإلكترون واحد بدون نيوترونات، ولذلك هو أبسط عنصر في الفضاء الخارجي وأيضًا أكثرها وفرة، كما أن الديوتيريوم وهو نظير عنصر الهيدروجين، والذي يحتوي على بروتون واحد ونيوترون واحد، والنظير الآخر المعروف باسم التريتيوم، الذي يحتوي على بروتون واحد واثنين من النيوترون، من النظائر الوفيرة أيضًا.
تندمج ذرات عنصر الهيدروجين في النجوم لتكوين الهيليوم، وهو أكثر ثاني عناصر الجدول الدوري شيوعًا في الفضاء الخارجي، فيمتلك الهيليوم بروتونان ونيوترونان، وإلكترونان، ويشكل عنصر الهيليوم وعنصر الهيدروجين معًا حوالي 99%، من المادة المعروفة في الكون، ومع كل ذلك لا يزال هناك حوالي 10 أضعاف كمية الهيدروجين من عنصر الهيليوم في الكون، وبصفة عامة كلما زاد العدد الذري، كلما قلت وفرته في الكون.
يمكن للقنابل الهيدروجينية أن تكون مدمرة بشكل لا يمكن توقعه، وذلك على الرغم من أنه لم يسبق أن تم استخدامها كسلاح من قبل قط، فالقنابل الهيدروجينة مثلها مثل القنابل الذرية في الشدة، حيث يتم استخدام مزيج من الاندماج النووي، من أجل حدوث الانشطار النووي لإحداث الدمار وإطلاق كل الإشعاعات والموجات ذات الصدمة الميكانيكية عند التفجير، وذلك تبعًا لكلام الولايات المتحدة الأمريكية، والاتحاد السوفيتي وبريطانيا العظمى، وفرنسا والصين، في الخمسينات من القرن الماضي.
أكثر العناصر شيوعا في الأرض
الأكسجين .
يختلف تكوين الأرض عن تكوين الفضاء الخارجي من حيث ترتيب العناصر الأكثر شيوعًا بها، فنجد أن عنصر الأكسجين هو العنصر الأكثر شيوعًا من حيث الوزن في القشرة الأرضية، يليه عنصر السيليكون والألومنيوم والحديد، كما أن عنصر الأكسجين أيضًا هو العنصر الأكثر شيوعًا في جسم الإنسان من حيث الوزن، ثم يليه عنصر الكربون والهيدروجين.
لعنصر الهيدروجين أيضًا دور مهم ورئيسي في جسم الإنسان، فقال الباحث نيمان، أن الروابط الهيدروجينية تساعد في إعطاء الحمض النووي الخاص بالإنسان وتعمل على تطوره وتميزه، كما تساعد أيضًا المعدة والأعضاء الأخرى على الحفاظ على الرقم الهيدروجيني الصحيح، وذلك من حيث مدى حمضيته أو قاعديته، بالإضافة إلى أن عنصر الهيدروجين يسمح للجليد بالطفو على وجه الماء، وذلك لأن الروابط الهيدروجينية تدفع جزيئات الماء المجمدة بعيدًا، وذلك يجعلها أقل كثافة من أي عنصر آخر.
وبصفة عامة تكون المواد الصلبة أكثر كثافة من المواد السائلة، وبذلك نجد أن الماء هي المادة الوحيدة الأقل كثافة مما كانت عليه عندما تكون الماء في الحالة الصلبة، عند تفاعل غاز الأكسجين مع الهيدروجين يصبح الأمر خطير جدًا، ومن الممكن أن يؤدي إلى كارثة، مثل كارثة هيندنبورغ تلك الكارثة التي أُدت بحياة 36 شخص في عام 1937. [1] [2]
من أين تأتي العناصر
أن كل المواد المرئية التي يمكن أن نراها حولنا، آتية في الأصل من الأرض وذاهبة إلى النجوم، والتي تتكون من عناصر مختلفة، فيتم تنظيم تلك العناصر في الجدول الدوري الذي يحتوي على 118 عنصر معروف ومثبت، ومن بين تلك العناصر يوجد 92 عنصر طبيعي، أما العناصر الأخرى فقد إنشاؤها بواسطة الكيميائين، وذلك كان من خلال التجارب الكثيرة، وقد تم تصنيعها حتى تكون منتجات ثانوية للمفاعلات النووية.
بدأ الكون في الانفجار العظيم منذ ما يقرب من 14 مليار سنة، وفي خلال اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، كانت درجات الحرارة مرتفعة بشكل ملحوظ، بحيث لا يمكن تكوين العناصر، ولكن بدلاً من ذلك، كان الكون المبكر عبارة عن بحر من الطاقة والإلكترونات والكواركات، وعندما بدأت درجات الحرارة في الانخفاض، بدأت الكواركات تتشكل في ثلاث مجموعات مكونة البروتونات والنيوترونات الأولى.
تعبر البروتون الفردية عن نواة الهيدروجين، وبالتالي كان أول عنصر تشكل في الكون هو عنصر الهيدروجين، وبدون الإلكترونات، ولكن تلك لم تكن عناصر حقيقية حيث كانت درجات الحرارة مازالت مرتفعة، مما أدى إلى اندماج بعض البروتونات معًا لتشكل في النهاية نواة عنصر الهيليوم بجانب كميات صغيرة من عنصر الليثيوم.
استغرق تكوين العناصر 380 ألف سنة، في انتظار أن تصبح درجات الحرارة باردة بدرجة كافية لكي تتمكن النواة الذرية الأولى من التقاط الإلكترونات بشكل جيد، وفي ذلك الوقت تكونت العناصر الثلاثة الأولى وهم الهيدروجين والهيليوم، والليثيوم.
وفي نظرية الكون والكواكب، فإنه عندما تموت النجوم العملاقة تنهار على نفسها وتخضع للانفجار الهائل والذي يُسمى بسوبر هوفا، يقوم ذلك الانفجار بتحويل النيوترونات إلى ذرات، وتلك الذرات موجودة في الأصل ولكنها غير ظاهرة، وذلك يؤدي إلى توليد العناصر الجديدة.
بعض هذه العناصر مشعة وتقوم بالتحلل إلى عناصر أخرى، وعندما تنفجر كل الذرات الموجودة إلى الخارج على فترات زمنية طويلة، ينشأ الغبار بين النجوم وبتأثير الجاذبية تتكون نجوم جديدة وكواكب جديدة، تتكون الكواكب الأرضية من الصخور والمعادن المختلفة، وذلك ما يجعل كوكب الأرض وكوكب المشترى، من الكواكب العملاقة المتكونة من الغازات، ولكنها ليست عملاقة بما يكفي لكي تتحول إلى نجوم.
وبصفة عامة كلما كان النجم أكبر، كلما كان العنصر الذي يمكن أن يصنعه أثقل في الوزن، ويمكن أيضًا أن تقوم النجوم الكبيرة بصنع جميع العناصر الكونية والأرضية، من أول العنصر الهيليوم وحتى عنصر الحديد، وفي العموم تتكون الأرض من جميع العناصر التي تولدها النجوم، ولكن عددها قليل.
عناصر الكون
عنصر الهيدروجين، وعنصر الهيليوم.
أن الكون عبارة عن مكان كبير جدًا، ومن المفترض على حسب النظريات أن الكون في تزايد مستمر كل ثانية، يفوق عدد النجوم عدد الكواكب بمراحل، فاالنجوم عبارة عن كتل ضخمة من البلازما، والبلازما عبارة عن غاز شديد السخونية، ونظرًا لأن النجوم هي أكثر الأشياء شيوعًا في الكون، ومتكونة من الغازات، بالتالي العناصر الكونية المتكونة عبارة عن غازات، فإذا نظرنا إلى الجدول الدوري، سوف نجد أن هناك 11 عنصر غازي فقط، ومن ضمن الـ 11 عنصر يوجد إثنان فقط منهم مسؤلين عن تكون النجوم، وهما غاز الهيدروجين والهيليوم، وهذا يدل على أن أكثر العناصر شيوعًا في الكون، هما عنصر الهيدروجين، وعنصر الهيليوم.
يشكل هذان العنصران حوالي 98% من جميع العناصر الموجودة في الكون، فتبلغ نسبة الهيدروجين فقط 75%، ويبلغ الهيليوم حوالي 23%، من إجمالي نسبة العناصر الموجودة في الكون، ويعتبر عنصر الهيدروجين من أبسط العناصر الموجودة، حيث أنه يتكون من بروتون واحد وإلكترون واحد فقط، أما بقية العناصر الثلاثة الأخرى وهي الليثيوم والبريليوم، والبورون، فهم أقل وفرة في الكون من الهيدروجين بمقدار 10 إلى 7 مرات.
أما بقية العناصر وعلى رأسهم الأكسجين والكربون والنيتروجين، ولكن أقل من الهيدروجين بمقدار 3 مرات، وبالنظر إلى الجدول الدوري الحديث، بداية من عنصر الأكسجين وما فوقه، سوف نجد أنه هناك تقصير حاد في بقية العناصر، وفيما يلي سوف نتعرف على العناصر العشرة الأكثر وفرة في الكون بالترتيب، وإليك هم:
