宇宙における最も重い要素の起源 - 金、プラチナ、ウラン、およびその他の - 宇宙物理で最も説得力のあるパズルの1つです。 10年間、科学者は、これらの要素が現代の技術と生活のために不可欠である方法の物語を一緒に分けています。この物語の中央は、ベータ崩壊として知られている特定のタイプの放射性崩壊です。それなしで、原子の形成は、原子の多様性と研究の要素を観察し、その要素が根本的な要素を観察するという重要な要素が、私たちの根本的な要素を観察するかどうかを観察するでしょう。

ベータデカディとは何ですか?

ベータデカイトは、弱い核力に従った核物理の根本的なプロセスです。 不安定な原子核がニュートロンをプロトン(またはニュートロンにプロトン)に変換し、ベータ粒子(電子または陽性物質)とニュートリノまたは抗ニュートリノを放出しながら、ニュートロンを変換することによって、発生します。 このプロセスは、要素の原子番号を変更し、効果的に1つの要素を別の要素にトランスムーブします。 プライマリモードは3つあります:

  • [β-minus (β-) decay:[]] ニュートロンは、電子と電子抗ニュートリノを放出する、プロトンに変換します。 これは、質量番号が変更されていないまま、原子番号を1つずつ増加させます。 爆発的な環境で生成されるニュートロンリッチな核で共通。
  • [β-plus(β+)デケイ:] 陽子トロンに、陽子線と電子ニュートリノを放出する。 これは、原子番号を1つ減らします。 陽子が豊富な核の占有者、しばしばステラ水素燃焼または爆発性核合成で。
  • 電荷:]] 核の陽子によって捕獲される内部原子電子は、ニュートロンに変形し、ニュートリノを放出する。 このプロセスはβ +デカと競争し、重く、陽子が豊富な核で優勢である。

ベータ不安定な核の半減期はミリ秒から億年の範囲で、それらを時事に運動イベントや核合成経路を横断するための重要な時計を作る。 弱い相互作用は、ニュートロン対プロトン比を変更できる唯一の力であり、ベータは鉄を越えて要素にドアをアンロックするキーを決定しました。 融合はもはや非othermicではありません。

核合成におけるベータデカイの役割

核合成—新しい原子核の形成—は、主に星と星の爆発で行われます。鉄までの光要素は、エネルギーを解放する融合反応によって構築されていますが、重力要素は、βデカイが続くニュートロン捕捉プロセスを必要とします。2つの主要なプロセスが支配します:遅いニュートロン - キャプチャプロセス(s-process)と急速ニューロン - captureプロセス(r-process)。両方で、ベータ崩壊は、組成物を決定します。

スローニュートロン・キャプチャー・プロセス(s-Process)

脳神経系は、中性子の密度が最も適している(cm3あたり105〜1011ニュートロン)の星であるアスイプトチの巨人ブランチ(AGB)で発生します。ニュートロンはゆっくりと捕獲され、その結果の不安定な核は、ほぼ常に別のニュートロンを捕捉する前にベータデカイに時間を持っています。これはベータの安定性、鉛およびビスマスまで、要素を生成します。 半端のブタは、小道に沿って、頭が形成されるように、頭が、頭が形成されるようにします。

急速なNeutronの捕獲プロセス(rプロセス)

サープロセスは、通常、スーパーノバとニュートロンスターマージで発見された1030のニュートロン(cm3)と10K前後の温度を極端に条件に超ニュートロンフラックス(cm)の高ニュートロンフラックス(1020〜1030のニュートロン)と10K前後の温度を要求します。ここでは、ニュートロンは、彼らがベータデシチューを見ることができる前に、放射性核が急速に捕獲されるので、これらのニューロンは、そのサイクルが、これらのニューロンが、それらのサイクルが、またはショートポイントを、またはショートチップ(またはショートチップ)、およびショートチップ(またはショートチップ)、またはショートチップ(またはショートチップ)、またはショートチップ(またはショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)、またはショートチップ(ショートチップ)

ベータデカイを攻撃的な観察に繋げる

ベータ崩壊を重要素形成に接続する直接証拠は、キロノヴェの観察から来ています。 電磁対向は、ニュートロンスター合併に向かいます。 2017年にキロノバの最初の検出(GW170817)は、分光金鉱山を提供しました。 注射材料は、最初にフリーニュートロンを豊富に含んだもので、急速ニュートロンのキャプチャとその後のベータデケイを受け、キロノバ光曲線を動力とし、ユニークな分光機能を生み出します。 明白なエンジンの要素とエデカの観察は、エデカデカの要素が、その発生を確かめています。

さらに、特にミルキー・ウェイのハローでは、古い星で豊富な測定値が、個々のrプロセス・イベントの指紋を明らかにします。例えば、鉄比へのユーロピウム(Eu)は、rプロセスの濃縮物のトレーサーとして機能します。ベータ・デカレートを組み込んだモデルに、科学者は、ソース・イベントの条件を注入することができます。これらの要素の豊富なパターンの違いは、バックティー・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・オブ・ギンズ(Augronto)も、これらは、これらを分岐点に分けて、異なる点で、異なる点に分けて、その分岐点を指す。

実験実験とベータデカニー測定

大気観測を解釈するために、エキゾチックなニュートロンリッチな核に対する正確なベータデカイデータが不可欠です。 のような施設は、ミシガン州立大学でレアイソトープビーム(FRIB)のための施設およびCERNでISOLDEは、このような核を生成し、ミルキー秒の半減量と、それらの実験が、その逆転の実験を想定しています。 これらは、このような実験が、その実験的要因を予測する、および実験的要因である。

質問: 重い要素が作られるのはどこにですか。

重要な進歩にもかかわらず、主要な質問は、アトロフィジカルサイトと、最も重い要素を生成するベータデシの特定の役割について残っています。特にプルトニウム(Z > 94)を超えて。 コア・コロンブールのスーパーラプスとニュートロンのスター・合併は、r-processサイトとして提案されていますが、各々の貢献は逸脱しています。 非常にニュートロン・リッヒのブレングトランスチュラのベータデシ特性は、大まかに知られていません。 実験は、ヘビタールのモデルやデシミカルなモデルに、ほとんどが含まれている可能性があります。

もう一つのフロンティアはニュートリノの役割です。ニュートロンスターマージナーゼイジェクタでは、ニュートリノは、ニュートロン対プロトン比を変化させ、したがって、rプロセスの効率性を変化させる、例えば、 ν + n → p + e - などの反応を誘発する核と相互作用することができます。ニュートリノインタラクションは、弱い磁気や他の効果を介してベータ崩壊率にも影響します。これらのカップリングを理解するには、高度なシミュレーションと、トロギーノインタラクションの実験の両方が必要です。

ベータ遅延ニュートロン排出

特に重要な道はベータ遅延ニュートロン放射です。ベータデカが終わったら、娘のヌクサスは、ガンマエミッションでクールなものではなく、ニュートロンを放射するのに十分な興奮を伴います。このプロセスは、最終的な異動分布を修飾します。例えば、同じ質量(A)でヌクシを生成しますが、異なる原子番号(Z)。β-delayedニュートロンの確率の測定は、この手法は、データと分析の異なる要素を組み合わせて、その要素を直接解析し、その要素を直接解析します。[F]

結論:コズミック・クロックメーカーとしてのベータ・デカイ

ベータデカイトは、核物理の単なる足跡ではありません。それは、宇宙の化学進化の第一次ドライバーです。星を死ぬという要素の遅い蓄積から、ニュートロン星をマージする爆発的なrプロセスまで、ベータデカレートは、地球と宇宙に見つけたすべての重元素の豊富さを形作りました。実験的な核物理、アトロフィジカルモデリング、およびストロフェンシャルを実験的に測定する際の実験的な要素は、FORDUSTREAM1から、FORDESEEFL1まで、FORDUSTREAM1まで、FORDESEEFL(F)、およびFREEFL(F)を実験的に測定する)、およびFORDEF)、およびFORDEF(F)の実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験を、および実験的な実験的な実験を、および実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な実験的な