Ядзерны сінтэз

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці
Ядзерная фізіка
CNO Cycle.svg
Атамнае ядро · Радыеактыўны распад · Ядзерная рэакцыя · Тэрмаядзерная рэакцыя
Гл. таксама «Фізічны партал»


Ядзерныя працэсы
Радыеактыўны распад

Ядзерны сінтэз

Ядзерны сінтэз — працэс утварэння ядраў хімічных элементаў цяжэй вадароду ў ходзе рэакцыі ядзернага сінтэзу (зліцця).

У астрафізіцы[правіць | правіць зыходнік]

У астрафізіцы адрозніваюць першасны ядзерны сінтэз, які праходзіў на пачатковых стадыях існавання Сусвету ў працэсе Вялікага Выбуху і зорны ядзерны сінтэз.

Першасны ядзерны сінтэз[правіць | правіць зыходнік]

Ядзерныя рэакцыі пры першасным ядзерным сінтэзе.

У працэсе першаснага ядзернага сінтэзу ўтвараюцца элементы не цяжэй літыю, стандартная мадэль Вялікага Выбуху прадказвае наступнае суадносіны элементаў: H — 75 % , 4He — 25%, D — 3×10−5,, 3He — 2×10−5, 7Li — ×10−9, што добра ўзгадняецца з эксперыментальнымі дадзенымі вызначэння складу рэчыва ў аб'ектах з вялікім чырвоным зрушэннем (па лініях ў спектрах квазараў)[1].

Зорны ядзерны сінтэз[правіць | правіць зыходнік]

Частка самых лёгкіх ядраў, акрамя першаснага ядзернага сінтэзу, ўтвараюцца ў зорках. Асноўнай крыніцай энергіі зорак галоўнай паслядоўнасці з'яўляецца сінтэз гелію-4 з вадароду ў пратон-пратонным цыкле і (для зорак, больш цяжкіх, чым Сонца) у CNO-цыкле. У pp-цыкле, як прамежкавыя прадукты, утвараюцца дэйтэрый, гелій-3 і літый-7. Гелій-4 утворыцца таксама пры гарэнні першаснага дэйтэрыю, якое можа адбывацца нават у карычневых карлікаў, дзе яшчэ немагчымы pp-працэс з-за занадта малой тэмпературы і ціску ў цэнтры .

Сінтэз больш цяжкіх ядраў таксама адбываецца ў зорках. Вуглярод-12 напрацоўваецца ў патройнай геліевай рэакцыі (уключаючы яе выбухападобную праяву, вядомую як геліевая ўспышка, у ядрах чырвоных гігантаў):

{}^{4}_{2}\textrm{He} + {}^{4}_{2}\textrm{He} \rightarrow {}^{8}_{4}\textrm{Be},
{}^{8}_{4}\textrm{Be} + {}^{4}_{2}\textrm{He} \rightarrow {}^{12}_{6}\textrm{C}

Некаторыя іншыя лёгкія ядры (да фтору 19F уключна) могуць сінтэзавацца ў нетрах адносна маламасіўных зорак у CNO-цыкле.

Ядры да жалеза 56Fe сінтэзуюцца шляхам зліцця больш лёгкіх ядраў у нетрах масіўных зорак. У залежнасці ад умоў, тут задзейнічаны такія працэсы, як гарэнне вугляроду (уключаючы выбухападобнае), кіслароду, неону, крэмнію, захоп ядрамі альфа-часціц (альфа-працэс).

Сінтэз цяжкіх і звышцяжкіх ядраў ідзе шляхам павольнага або хуткага нейтроннага захопу (гл. s-працэс, r-працэс), імаверна ў прадзвышновых і пры выбухах звышновых. Утварэнне нейтронадэфіцытных цяжкіх ядраў ідзе праз p-працэс і rp-працэс (павольны і хуткі захоп пратонаў).

Эксперыментальным пацвярджэннем факта зорнага ядзернага сінтэзу служыць нізкае ўтрыманне цяжкіх элементаў у старых зорках, якія ўзніклі на ранніх стадыях эвалюцыі Сусвету з матэрыі, якая ўтварылася ў ходзе першаснага ядзернага сінтэзу і хімічны склад якой не зменены зорным ядзерным сінтэзам.

Выбухны ядзерны сінтэз[правіць | правіць зыходнік]

Адбываецца пры ўспышках звышновых і іншых хуткабежных працэсаў, звязаных з стратай зоркай гідрастатычнай раўнавагі.[2]

Зноскі

Літаратура[правіць | правіць зыходнік]