Nukleoszintézis

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

A nukleoszintézis az a folyamat, mely új atommagokat hoz létre magfúzió (egyesülés) vagy maghasadás során.

Egy halom olyan asztrofizikai folyamat, van, amelyet felelősnek tartanak a Világegyetemben folyó nukleoszintézisért. Ezek közül a legfontosabbak az r-folyamat (r=rapid=gyors), az s-folyamat (s=slow=lassú) és a p-folyamat.

Tartalomjegyzék 1 A nukleoszintézis főbb lépései 2 A nukleoszintézis során végbemenő részecskefizikai folyamatok 3 A kémiai elemek gyakorisága 4 Az elemek kozmikus eloszlása 5 Források

[szerkesztés] A nukleoszintézis főbb lépései

• Az ősrobbanáskori nukleonszintézis: primordiális (elsődleges) nukleoszintézisnek is nevezzük. Az Univerzum első három percében zajlott le, és ez felelős a Világegyetem jelenlegi hélium-4 és deutérium-készletének döntő részéért ill. e két elem világegyetembeli arányáért. Itt jöttek létre a könnyű atommagok ( ²H, ³He, Li, Be, B), melyek csak termikus egyensúlytól távol képződhetnek, igen magas hőmérsékleten. Mivel ez a folyamat rövid ideig zajlott, nem jöttek létre a bórnál nehezebb elemek.

• A csillagbeli nukleoszintézis a csillagokban zajlik, és a lítium és a vas között sokféle nehezebb elemet létrehoz. Ezek közül különösen fontos a hélium proton-proton ciklus miatt ill. a szén a héliumtermelő CNO-ciklus miatt valamint a három alfa-ciklus. A vörös óriásokban jön létre az s-folyamat melyre a neutronok lassú befogása a jellemző. Itt a vasnál nehezebb elemek azért alakulhatnak ki, mivel a neutronok nagy számban jelen vannak, a befogással keletkező magok nem mindegyike szenved el béta-bomlást.

• A szupernóvabeli nukleoszintézis a legtöbb vasnál nehezebb elem létrehozásáért ez felelős. A szupernóvák a legigéretesebb jelöltek az r-folyamatra, mely során a neutron gyors elnyelésével keletkeznek elemek. Itt a neutronok befogása gyorsan történik, a keletkező nehezebb atommagoknak nincs idejük elbomlani. E folyamattal kapcsolatban még több megvélaszolatlan kérdést tisztázni kell.

• A kozmikus sugárzás felhasadása? hoz létre több könnyű elemet mint a lítium és a bór, amikor a kozmikus sugárzás részecskéi nagy sebességgel bombázzák az anyagot, beleértve másik kozmikus sugárzásbeli részecskét.

A nukleoszintézis-elméletket úgy ellenőrzik, hogy kiszámolják az izotópok mennyiségét a modell szerint, és összehasonlítják a megfigyelt előfordulással. Az izotópok mennyiségének kiszámításakor tipikusan ki kell számolni az izotópátalakulások mértékét. Gyakran ezeket a számításokat egyszerűsíteni lehet, feltételezve, hogy néhány kulcsreakció szabályozza a többi reakció mennyiségét.

[szerkesztés] A nukleoszintézis során végbemenő részecskefizikai folyamatok

• Béta-bomlás
  • negatív béta-bomlás
  • pozitív béta-bomlás
  • inverz béta-bomlás
• K-befogás
• Alfa-bomlás
• fúzió (egyesülés)

[szerkesztés] A kémiai elemek gyakorisága

• Az instabilitás völgye

[szerkesztés] Az elemek kozmikus eloszlása

• Az univerzum keletkezése idején (BBN-szintézis)
• Csillagpopulációk
• Anomális elemgyakoriságú csillagok

[szerkesztés] Források

• J. Yang, M. S. Turner, G. Steigman, D. N. Schramm, K. A. Olive, "Primordial nucleosynthesis: a critical comparison of theory and observation", A&A 281:493-511, 1984 June 15
• E. M. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. Fowler, F. Hoyle, Synthesis of the Elements in Stars, Rev. Mod. Phys. 29 (1957) 547 (article at the Physical Review Online Archive (subscription required)).
• C. E. Rolfs, W. S. Rodney, Cauldrons in the Cosmos, Univ. of Chicago Press, 1988, ISBN 0226724573.
• D. D. Clayton, "Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis", McGraw-Hill, 1968; University of Chicago Press, 1983, ISBN 0226109526