Table of Contents
הסינתזה של אלמנטים ביקום היא סיפור שנכתב על פני כמעט 14 מיליארד שנים, החל ברגעים הראשונים לאחר המפץ הגדול, בעוד היקום הקדום עיצב בעיקר את האלמנטים הקלים ביותר - הידרוגן, הליום, ומהווה כמויות של ליתיום - האלמנטים הכבדים יותר המרכיבים כוכבי לכת, כוכבים, והחיים עצמם נוצרו מאוחר יותר, בתוך כוכבים ואירועי נפץ.
הבנה של Beta Decay: The Weak Nuclear Force in Action
Betaדע הוא תהליך רדיואקטיבי הנשלט על ידי הכוח הגרעיני החלש, אחד מארבעת הכוחות הבסיסיים של הטבע.זה קורה כאשר נויטרונים בתוך גרעין אטומי הופך לפרוטון, או פרוטון הופך לניטרון, מלווה בפליטות של לוטונים (אלקטרונים או פוזיטרונים ו נייטוטרינוס).
Beta-Minus ( ⁇ ) Decay
ב Beta-minus דעיכה, נויטרונים מתהפך לפרוטון, פולטים אלקטרונים ואלקטרון אנטינוטרינו.
(ב) ויקרא י"ד:2 ⁇
[ה]התהליך הזה עולה על המספר האטומי של מספר אחד, בעוד המספר ההמוני נותר זהה.לדוגמה, פחמן-14 מתכווץ לתוך חנקן-14 באמצעות בטא-מיניוס דעך:0.143FLT:1C; לדוגמה, פחמן-14 מתכווץ לתוך חנקן-14 באמצעות בטא-מין:0.10.
Beta-Plus (β+) Decay and Electron Capture
Beta-plus הוא הפוך: פרוטון הופך לניטרון, פולט פוזיטרון (המקבילה האנטי-חומרית של האלקטרונים) ונוטרינו אלקטרונים.זה מקטין את המספר האטומי על ידי אחד:
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
תהליך חלופי הוא לכידת אלקטרון, שבו פרוטון לוכד אלקטרונים אטומי פנימי, מה שממיר לתוך נויטרונים פולט נויטרינו: FLT:0p + e- ⁇ FLT 1euaFLT:2FLT 3:2FLT 3: שניהם בטא-plus ואלקטרונים נפוצים בסביבות נויטרונים ומשחקים תפקידים חשובים ב-Rellaractocle.
שיעורי התגובות הללו רגישים מאוד להבדלים האנרגיה בין ההורה והבת ננוקלי (ה-Q-value) לבין צפיפות וטמפרטורה של הסביבה.ביקום המוקדם, התחרות בין בטאואט לבין התהליכים המנוגדים שלה -neutrino ו- Antineutrino ללכוד - קבע את המספרים היחסיים של פרוטונים ו נייטוונים, מה שהופך את הבמה לסינתזה של האלמנטים המקיפים: 1viki, קודם כל כך, ראה סקירה כללית של פיזיקה:
Beta Decay in the First Moments: Big Bang Nucleosynthesis
במהלך השני הראשון לאחר המפץ הגדול, היקום היה מרק חם וצפוי מאוד של קווארקים, gluons, ו- ptons. כפי שהוא התרחב וקרר ל -10 מיליארד מעלות קלווין, quarks בשילוב כדי ליצור פרוטונים ו Nutrons. אלה nucleons לאחר מכן השתתף בשיח מורכב של אינטראקציות חלשות - כולל beta, inverse beta, inverse bettto, ו- neutrinotraacter תגובה נחושה - בסופו של ה-to-to-proton-to-proton-to-proton-to-to-to-to-proton-proton-proton-proton-proton-proton-proutrons בסופו של בסופו של דבר לקח חלק בסופו של דבר, כולל שילוב מורכב של דבר, כולל .
ניוטרון-פרוטון Freeze-Out
(ב) [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[1924]] [[1924]] [[[[[[1924]]]]]]
המונחים: light Elements
לאחר שהטמפרטורה ירדה מתחת ל-1 מיליארד K, פרוטונים ונטריונים יכולים לשלב באמצעות היתוך גרעיני כדי ליצור דהויריום (FLT:02FLT:1H) Deuterium ואז fused בקלות עם nucleons אחרים כדי לייצר helium 3, tritium, ו- helium-4.
מדוע לא נוצרו יסודות כבדים במהלך BBN
למרות הזמינות של נויטרונים ופרוטונים, הסינתזה של אלמנטים כבד יותר מאשר ליתיום 7 הייתה מוגבלת מאוד במהלך nucleosynthesis ביג בנג', המכשול העיקרי הוא חוסר יציבות של גרעינים עם מספר מסה 8.106, 000 מאוחר יותר, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 מאוחר יותר, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 מאוחר יותר, 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
Beta Decay in Stellar Nucleosynthesis: Forging Heavy Elements
הכוכבים הראשונים נוצרו כמה מאות מיליוני שנים לאחר המפץ הגדול, שמלא רק מימן והלייאום (עם הליתיום של עקבות), חפצים מסיביים אלה נשרפו דרך הדלק שלהם במהירות ויצרו את האלמנטים הכבדים הראשונים באמצעות היתוך ושפלים לאחר מכן. Beta מנגן כמה תפקידים מכריעים ב stellar alchemy.
אינטראקציה Weak ב- Hydrostatic Burning
(ב) בשלבים מאוחרים יותר של חיי כוכב מסיבי, תהליכי ההיתוך מייצרים אלמנטים עד ברזל-56. Betaדעון מעורב ישירות במספר שלבים.לדוגמה, במחזור פחמן-ניטרוגן (CNO) אשר ממיר מימן לתוך הליום בכוכבים מסיביים יותר מהשמש, שרשרת התגובה כוללת את הדעיכה באופן ספציפי, פלוס FLT:013Falurer ⁇ ו-N2F3F15: 7.
המונחים: Slow Neutron Capture
(ב) ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]] [[1966]]]]]]]], [[1966]]]]]]]] [[1966]]]]]]]], [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1966]]]]]]]]]] [[[[1966]] [[1924
לכידת ניוטרון המהיר
בסביבות נפץ כמו supernovae ו- Nutron כוכבים מיזוגים, צפיפות נויטרונים יכולה להיות גבוהה מאוד - על סדר של 1022 נויטרונים ל סנטימטר מעוקבים בתנאים אלה, לכידת נויטרונים להתרחש הרבה יותר מהר מאשר בטאואט, לדחוף את גרעין רחוק מן עמק היציבות לתוך אזור נייטרלית הרחם.
Beta Decay in Supernova Explosions
במהלך סופרנובה הליבה, החלק הפנימי ביותר של הכוכב יוצר כוכב נויטרונים או חור שחור. בתהליך, מספר עצום של גלקסיות נויטרינו מיוצרים, אשר יכול אינטראקציה עם ניוקלונים באמצעות קטבון הפוך ( ⁇ FLT:0eFLT:1 + n p + e- e-t) ו- beta (n- t + e- − ⁇ retra ⁇ retran) הוא גם תגובה אלקטרונית (Doltial) של 056 ימים).
משמעותה של Beta Decay עבור תצורת יסודות כבדה
לסיכום, בטא-דעון אינו אירוע יחיד, אלא תהליך מתמשך שפועל כמו מנוף הנע לאורך השולחן המחזורי.במשך הרגעים הראשונים של היקום, הוא קבע את היחס של נויטרונים לפרוטונים, הקובע את שפע של הליום ואוראיזוטופים, אך בתוך הכוכבים הראשונים, בטאבון אפשר את תהליכי הנימוק המהירים והמהירים שבנו את יסודות הפחמן הכבדים של פחמן-פולטה, אך ורק לאחר מכן, ללא חומר נפץ גרעיני, הואיל, הוא חייב להיות נשלט על ידי כדור הארץ.
מחקר מודרני ממשיך לפענח את הפרטים של בטא דעיכה בהקשרים אסטרופיזיקה.מדענים משתמשים מאיץ חלקיקים כדי למדוד את קצבי העששת של גרעינים עשירים ניטרון, אשר הם קריטיים עבור מודלים של ה- r-מעבד.
מסקנה
Betaדעוע הוא תהליך יסודי שעיצב את ההרכב האלמנטרי של היקום מהרגעים הראשונים שלו והלאה.במפץ הגדול, הוא קבע כמה נויטרונים היו זמינים כדי ליצור את הניאוקלים היציבים הראשונים, בעיקר הליום-4.בכוכבים ופיצוצים סטריליים, אפשרו לסינתזה של כל האלמנטים הכבדים יותר מברזל, כדי לאפשר לנוציל לשנות את הספירה לאחור והמעבר הגלקטי של תהליכים גרעיניים שלנו, ככל שמשתנים, כך שהפכו להיות פעילים יותר, כמודלוכים, ככל שמרכיבים חזקים יותר, כך, כמודלוכים, כמו גם את המנגנונים הגרעיניים, ככל שמשתנים, כך, כך, ככל שמשתנים יותר, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, כך, ככל שמשתנים, כך שמשתנים, כך שמשתנים, כך שמשתנים, כך שמשתנים, ככל שמשתנים, כך שמשתנים, ככל שמשתנים, ככל שמשתנים, כך שמשתנים, כך שמשתנים, כך שמשתנים, כך שמשתנים, כך שמשתנים