rp-процесс

Нуклеосинтез протонных ядер путем быстрого захвата протонов

RP-процесс (быстрый процесс захвата протона) состоит из последовательных захватов протонов на ядра семян для получения более тяжелых элементов. Это процесс нуклеосинтеза, который, наряду с s- процессом и r -процессом, может быть ответственным за образование многих тяжелых элементов, присутствующих во Вселенной. Однако он заметно отличается от других процессов, упомянутых в том, что он происходит на стороне стабильности, богатой протонами, а не на стороне стабильности, богатой нейтронами. Конечная точка rp-процесса (элемент с наибольшей массой, который он может создать) еще не определена, но недавние исследования показали, что в нейтронных звездах он не может развиваться дальше теллура. Rp-процесс ингибируется альфа-распадом, который устанавливает верхний предел для конечной точки на уровне ¹⁰⁴ Те, самый легкий наблюдаемый альфа-распадающийся нуклид, и капельную линию протона в легких изотопах сурьмы. В этот момент дальнейшие захваты протонов приводят к быстрому испусканию протонов или альфа-испусканию, и, таким образом, поток протонов расходуется без образования более тяжелых элементов; этот конечный процесс известен как цикл олово – сурьма – теллур.

• 1 Условия
• 2 Возможные площадки
• 3 См. Также
• 4 ссылки

Процесс должен происходить в среде с очень высокой температурой (выше 10 ⁹  кельвинов ), чтобы протоны могли преодолеть большой кулоновский барьер для реакций с заряженными частицами. Обогащенная водородом среда также является необходимым условием из-за необходимого большого потока протонов. Считается, что зародыши, необходимые для этого процесса, образуются во время реакций разрыва из горячего цикла CNO. Обычно захват протона в rp-процессе будет конкурировать с реакциями (α, p), поскольку большинство сред с высоким потоком водорода также богаты гелием. Масштаб времени для rp-процесса задается распадами β ⁺ на или около линии капельного протона, потому что слабое взаимодействие заведомо медленнее, чем сильное взаимодействие и электромагнитная сила при таких высоких температурах.

Места, предлагаемые для rp-процесса, представляют собой аккрецирующие двойные системы, в которых одна звезда является нейтронной звездой. В этих системах звезда-донор аккрецирует материал на свою компактную звезду-партнер. Аккрецированный материал обычно богат водородом и гелием из-за его происхождения из поверхностных слоев звезды-донора. Поскольку такие компактные звезды обладают высокими гравитационными полями, материал падает с высокой скоростью в сторону компактной звезды, обычно сталкиваясь с другим аккрецированным материалом по пути, образуя аккреционный диск. В случае аккреции на нейтронную звезду, поскольку этот материал медленно накапливается на поверхности, он будет иметь высокую температуру, обычно около 10 ⁸ К. В конечном итоге считается, что в этой горячей атмосфере возникает термоядерная нестабильность, позволяющая температуре продолжать расти, пока не приведет к неуправляемому термоядерному взрыву водорода и гелия. Во время вспышки температура быстро повышается, становясь достаточно высокой для возникновения rp-процесса. В то время как начальная вспышка водорода и гелия длится всего секунду, процесс rp обычно занимает до 100 секунд. Следовательно, rp-процесс наблюдается как хвост образовавшейся рентгеновской вспышки.

• р-ядра