ערך מומלץ: נוקליאוסינתזה
נוקליאוסינתזה (מילולית: הרכבת-גרעינים) הוא מונח בפיזיקה גרעינית המתייחס לתהליכים ראשוניים בהם גרעינים אטומיים חדשים נוצרים, הן כאשר הם נוצרים מנוקליאונים קיימים, בעיקר פרוטונים ונייטרונים, והן כאשר הם נוצרים מגרעינים קיימים. גרעיני האטומים הראשונים נוצרו כשלוש דקות לאחר המפץ הגדול, בתהליך הנקרא נוקליאוסינתזה של המפץ הגדול. היו אלה גרעיני מימן והליום, אשר היוו את מרכיביהם של הכוכבים הקדמונים הראשוניים, וקבעו לפיכך את היחס הידוע בין שכיחויותיהם של מימן ושל הליום ביקום המוכר היום.
גרעינים כבדים יותר[1] נוצרו מגרעיני מימן והליום, בדרך של נוקליאוסינתזה כוכבית, בתוככי כוכבים שכבר התגבשו והתהוו. תהליך זה נמשך גם עתה, במחזורי לידה, חיים ומוות[2]. חלק מיסודות כבדים אלה, בפרט אלה הקלים מברזל, ממשיכים להגיע לתווך הבין-כוכבי, כתוצאה מכך שכוכבים בעלי מסה הקטנה משמונה מסות שמש מעיפים החוצה את המעטפת החיצונית שלהם לפני שהם קורסים לננסים לבנים. שאריות החומר שהושלך החוצה יוצרות את הערפיליות המופיעות במקומות רבים ברחבי הגלקסיה שלנו, למשל, היא גלקסיית 'שביל החלב', אבל גם באחרות[3].
תהליכי נוקליאוסינתזה של סופרנובה[4] בתוך כוכבים מתפוצצים אחראיים לתפוצתם של יסודות הנמצאים בין מגנזיום (מספר אטומי 12) לבין ניקל (מספר אטומי 28). קיימת דעה לפיה נוקליאוסינתזה של סופרנובה גורמת גם ליצירת יסודות הכבדים מברזל וניקל, בשניות הספורות האחרונות של אירוע סופרנובה מסוג II. תהליך התרכבותם של יסודות כבדים אלה הוא קולט-אנרגיה (אנדותרמי), הבאה על-חשבון האנרגיה המשתחררת במהלך התפוצצותה של הסופרנובה. חלק מיסודות אלה נוצר כתוצאה מבליעת כמה נייטרונים בפרק זמן של מספר שניות במהלך ההתפוצצות. היסודות הנוצרים באירוע סופרנובה כוללים את היסודות הכבדים ביותר בטבלה המחזורית, דוגמת אורניום ותוריום, שהם רדיונוקלידים (כלומר, פולטי חלקיקים[5]) קדומים וארוכי-חיים במיוחד.
תהליכי התזה (ראו הסבר המונח להלן) על ידי קרניים קוסמיות מתרחשים כאשר קרניים קוסמיות פוגעות בחלקיקי החומר המרכיב את התווך הבין-כוכבי ומפרקות את גרעיניהם של סוגי האטומים הגדולים, מהווים מקור משמעותי לגרעינים קלים יותר, בפרט הליום, בריליום ובור, אשר אינם נוצרים בתהליכי נוקליאוסינתזה כוכביים (חלק מהם מתרחש בכוכבים מאסיביים דיים, וחלק מהם מתחולל רק בכוכבים מאסיביים ביותר המגיעים לשלב סופרנובה).
תהליכי מיזוג אחראיים לשכיחותם הגדלה ומתחדשת של יסודות ביקום כולו, אך בנוסף להם, ישנם תהליכים טבעיים מינוריים יותר הממשיכים ביצירת כמויות מאוד קטנות של נוקלידים חדשים המופיעים על-פני כדור-הארץ וכוכבי לכת אחרים. נוקלידים אלה תורמים אמנם בצורה מזערית לתפוצתם של גרעינים קיימים, אבל הם כוללים גם גרעינים ייחודיים חדשים לגמרי. נוקלידים אלה נולדים כתוצאה מתהליכי פליטה גרעיניים (התפרקות גרעינית) דוגמת אורניום ותוריום. נוקלידים אחרים, נדירים וקצרי-חיים, נוצרים מיסודות הקיימים על-פני כדור-הארץ עקב פגיעתן של קרניים-קוסמיות, ומכונים נוקלידים קוסמוגניים.
