Bilden Elemente wie Magnesium und Schwefel eine Schicht im Inneren massereicher Sterne?

Magnesium hat keine eigene Fusionshülle im Inneren von Sternen.

Wenn Sie sich die Kernbindungsenergien pro Nukleon (NBE) von Elementen ansehen, werden Sie einen Trend bemerken: Die meisten Elemente, die eine Hülle bilden, haben lokal einen höheren NBE-Wert.

Die Kernbindungsenergie ist die minimale Energie, die erforderlich ist, um den Kern eines Atoms in seine Bestandteile Protonen und Neutronen zu zerlegen, die zusammen als Nukleonen bezeichnet werden. Die Bindungsenergie ist immer eine positive Zahl, da der Kern Energie gewinnen muss, damit sich die Nukleonen voneinander entfernen können.

Daher haben schalenbildende Elemente einen stabilen Kern und sind schwer zu verbrennen.

Im Periodensystem der Elemente wird beobachtet, dass die Reihe der leichten Elemente von Wasserstoff bis Natrium mit zunehmender Atommasse eine allgemein zunehmende Bindungsenergie pro Nukleon aufweist. Diese Erhöhung wird durch zunehmende Kräfte pro Nukleon im Kern erzeugt, da jedes zusätzliche Nukleon von anderen nahegelegenen Nukleonen angezogen und somit fester an das Ganze gebunden wird. Helium-4 und Sauerstoff-16 sind besonders stabile Ausnahmen von diesem Trend (siehe Abbildung rechts). Dies liegt daran, dass sie doppelt magisch sind, was bedeutet, dass ihre Protonen und Neutronen beide ihre jeweiligen Kernhüllen füllen.

Auf den Bereich zunehmender Bindungsenergie folgt ein Bereich relativer Stabilität (Sättigung) in der Abfolge von Magnesium bis Xenon. In dieser Region ist der Kern groß genug geworden, dass sich die Kernkräfte nicht mehr vollständig effizient über seine Breite erstrecken. Anziehende Kernkräfte in dieser Region werden mit zunehmender Atommasse durch abstoßende elektromagnetische Kräfte zwischen Protonen mit zunehmender Ordnungszahl nahezu ausgeglichen.

Der Kern dieser Elemente (einschließlich Magnesium) ist nicht ganz so stabil. Es würde ohne ausreichende Energie in einen Kern mit niedrigerer Ordnungszahl zerfallen. Aber wenn eine ausreichende Energie bereitgestellt wird, wird es leicht in ein höheres Element brennen. Sobald die Verbrennung von C, O und Ne beginnt, löst dies eine Kette von Reaktionen aus:

Schwere Elemente wie Magnesium brennen leicht in den Schalen von Kohlenstoff, Sauerstoff und Neon.

Hier einige Quellen:

1. Nukleosynthese
2. Kernbindungsenergie