proces rp - rp-process

Nukleosynteza jąder bogatych w protony poprzez szybkie wychwytywanie protonów

Proces rp ( proces szybkiego wychwytywania protonów) składa się z kolejnych wychwytów protonów na jądrach nasion w celu wytworzenia cięższych pierwiastków. Jest nukleosynteza proces, a wraz z y -Process i R -Process , może być odpowiedzialny za wytwarzanie wielu pierwiastków ciężkich zawartych w świata. Jednak różni się on znacznie od innych wspomnianych procesów tym, że występuje po bogatej w protony stronie stabilności w przeciwieństwie do bogatej w neutrony stronie stabilności. Punkt końcowy procesu rp (pierwiastek o największej masie, jaki może wytworzyć) nie jest jeszcze dobrze ustalony, ale ostatnie badania wykazały, że w gwiazdach neutronowych nie może on wyjść poza tellur . Proces rp jest hamowany przez rozpad alfa , który wyznacza górną granicę punktu końcowego wynoszącego 104 Te , najlżejszego zaobserwowanego nuklidu rozpadu alfa, oraz linię kroplowania protonu w lekkich izotopach antymonu . W tym momencie dalsze wychwytywanie protonów skutkuje szybką emisją protonów lub emisją alfa, a zatem strumień protonów jest zużywany bez wytwarzania cięższych pierwiastków; ten proces końcowy jest znany jako cykl cyna-antymon-tellur.

Warunki

Proces musi nastąpić bardzo wysokiej temperaturze (powyżej 10 9  stopniach Kelvina ), tak, że protony można przezwyciężyć znaczną barierę kulombowskich dla reakcji naładowanych cząstek. Warunkiem wstępnym jest również bogate w wodór środowisko ze względu na wymagany duży strumień protonów. Uważa się, że jądra zarodkowe potrzebne do zajścia tego procesu powstają podczas reakcji wybicia z cyklu gorącego CNO . Zazwyczaj wychwytywanie protonów w procesie rp będzie konkurować z reakcjami (α,p), ponieważ większość środowisk o wysokim strumieniu wodoru jest również bogata w hel. Skala czasu dla procesu rp jest ustalana przez rozpady β + na linii kroplenia protonu lub w jej pobliżu , ponieważ oddziaływanie słabe jest notorycznie wolniejsze niż oddziaływanie silne i siła elektromagnetyczna w tych wysokich temperaturach.

Możliwe strony

Miejsca sugerowane dla procesu rp to akrecja układów podwójnych, w których jedna gwiazda jest gwiazdą neutronową . W tych układach gwiazda dawca akreuje materię na swojej zwartej gwieździe partnerskiej. Akrecyjny materiał jest zwykle bogaty w wodór i hel, ponieważ pochodzi z warstw powierzchniowych gwiazdy dawcy. Ponieważ takie zwarte gwiazdy mają duże pola grawitacyjne , materia spada z dużą prędkością w kierunku zwartej gwiazdy, zwykle zderzając się z inną akreowaną materią po drodze, tworząc dysk akrecyjny . W przypadku akrecji na gwieździe neutronowej, ponieważ materiał ten powoli gromadzi się na powierzchni, będzie miał wysoką temperaturę, zwykle około 108 K. Ostatecznie uważa się, że w tej gorącej atmosferze powstają niestabilności termojądrowe, co pozwala nadal rosnąć, aż doprowadzi do niekontrolowanej termojądrowej eksplozji wodoru i helu. Podczas błysku temperatura szybko rośnie, stając się wystarczająco wysoka, aby mógł zajść proces rp. Podczas gdy początkowy błysk wodoru i helu trwa tylko sekundę, proces rp zwykle trwa do 100 sekund. Dlatego proces rp jest obserwowany jako ogon powstałego rozbłysku rentgenowskiego .

Zobacz też

Bibliografia