તત્વવૈપુલ્ય

તત્વવૈપુલ્ય (chemical abundance) : વિશ્વમાં વિવિધ તત્વો(elements)ના અસ્તિત્વની પ્રચુરતા. આ પ્રચુરતા કેવી રીતે અસ્તિત્વમાં આવી તેની સૈદ્ધાંતિક સમજૂતી આધુનિક વિજ્ઞાન આપી શકે છે. આ સમજૂતી મુજબ જે મહાવિસ્ફોટ (big bang) દ્વારા વિશ્વનું સર્જન થયું, તેના અતિ પ્રારંભિક તબક્કામાં (એટલે કે ગણતરીની મિનિટોમાં જ !) હાઇડ્રોજનના નાભિ એટલે કે પ્રોટ્રોન, તેના ઇલેક્ટ્રૉન સાથેના સંયોજન દ્વારા ન્યૂટ્રૉન; તથા ન્યૂટ્રૉન અને પ્રોટ્રોનના સંયોજન દ્વારા ભારે હાઇડ્રોજન (deuterium) તેમજ હિલિયમ જેવાં તત્વો ઉત્પન્ન થયાં. સમગ્ર વિશ્વનું 98 % દ્રવ્ય હાઇડ્રોજન તથા હિલિયમ વાયુના સ્વરૂપે છે, અને ફક્ત 2 % જેટલું જ દ્રવ્ય અન્ય તત્વોના સ્વરૂપે છે. વિશ્વમાં હાઇડ્રોજન અને હિલિયમનું પ્રમાણ 3:1નું છે. તે પ્રમાણ, ઉપરની પ્રક્રિયા સમજાવી શકે છે. હિલિયમ કરતાં ભારે તત્વોનું સર્જન, તારાઓના કેંદ્રમાં ઊર્જા ઉત્પન્ન કરતી નાભિકીય સંલયનપ્રક્રિયા (fusion reactions) દ્વારા થયું. નાભિકીય સંલયન પ્રક્રિયા લોખંડ સુધીના પરમાણુભારનાં તત્વો જ દર્શાવી શકે છે. તેનાથી વધુ પરમાણુભારનાં તત્વો ન્યૂટ્રૉનના પ્રગ્રહણ (capture) તથા બીટા(b)-ક્ષય (Beta decay) દ્વારા સર્જાય છે. આમાં ત્વરિત ન્યૂટ્રૉન-પ્રગ્રહણ જે  સુપરનૉવા વિસ્ફોટ સમયે ખાસ શક્ય બને છે તે અત્યંત ભારે પરમાણુની ઉત્પત્તિ માટે અગત્યનું છે. તારાઓના વિસ્ફોટ તેમજ તેમના બાહ્ય આવરણના વિસર્જન જેવી પ્રક્રિયાઓ દ્વારા તારાના કેંદ્રમાં સર્જાયેલાં આ તત્વો, હાઇડ્રોજન તથા હિલિયમ સાથે મિશ્રિત થઈને નવા તારાઓનું સર્જન કરે છે.

દીપક ભદ્રશંકર વૈદ્ય