Введение
Процесс нуклеосинтеза Процесс rp (процесс быстрого захвата протонов) состоит из последовательных захвата протонов на ядра семян для получения более тяжелых элементов. Это процесс нуклеосинтеза и, наряду с процессом s и процессом r, может быть ответственным за генерацию 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 процесса rp (наивысший элемент массы, который он может создать) еще не установлена, но недавние исследования показали, что в нейтронных звездах он не может продвигаться дальше теллура. Процесс rp тормозится альфа-распадом, который устанавливает верхнюю границу конечной точки в 104Te, самом легком наблюдаемом альфа-распадающемся нуклиде, и протоновой капельной линии в легких изотопах антимония. В этот момент дальнейшее захват протонов приводит к быстрому излучению протонов или альфа-излучению, и таким образом протоновый поток потребляется без получения более тяжелых элементов; этот конечный процесс известен как цикл оловаантимониятеллурия.
The rp process (rapid proton capture process) consists of consecutive proton captures onto seed nuclei to produce heavier elements. It is a nucleosynthesis process and, along with the s process and the r process, may be responsible for the generation of many of the heavy elements present in the universe. However, it is notably different from the other processes mentioned in that it occurs on the proton rich side of stability as opposed to on the neutron rich side of stability. The end point of the rp process (the highest mass element it can create) is not yet well established, but recent research has indicated that in neutron stars it cannot progress beyond tellurium. The rp process is inhibited by alpha decay, which puts an upper limit on the end point at 104Te, the lightest observed alpha decaying nuclide, and the proton drip line in light antimony isotopes. At this point, further proton captures result in prompt proton emission or alpha emission, and thus the proton flux is consumed without yielding heavier elements; this end process is known as the tin–antimony–tellurium cycle.
Условия
Процесс должен происходить в среде с очень высокой температурой (выше 109 кельвинов), чтобы протоны могли преодолеть большой Кулоновский барьер для реакций заряженных частиц. Богатая водородом среда также является необходимым условием из-за большого потока протонов. Считается, что семенные ядра, необходимые для этого процесса, образуются во время реакций прорыва из горячего цикла CNO. Обычно захват протонов в процессе rp будет конкурировать с реакциями (α,p), поскольку большинство сред с высоким потоком водорода также богаты гелием. Временная шкала для процесса рп определяется β+ распадами на или около линии протоновой капли, потому что слабое взаимодействие, как известно, медленнее сильного взаимодействия и электромагнитной силы при этих высоких температурах.
Возможные места
Предполагаемые места для процесса рп - это аккретирующие двойные системы, где одна звезда - нейтронная звезда. В этих системах звезда-донор аккретирует материал на свою компактную звезду-партнера. Аккретированный материал обычно богат водородом и гелием из-за его происхождения из поверхностных слоев звезды-донора. Поскольку у таких компактных звезд высокие гравитационные поля, материал падает с высокой скоростью к компактной звезде, обычно сталкиваясь с другим аккретированным материалом по пути, образуя аккреционный диск. В случае аккреции на нейтронную звезду, поскольку этот материал медленно накапливается на поверхности, он достигнет температуры порядка 108 К. В конечном итоге считается, что в этой горячей атмосфере возникают термоядерные нестабильности, позволяя температуре продолжать расти, пока это не приведет к безудержному термоядерному взрыву водорода и гелия. Во время вспышки температура быстро повышается, становясь достаточно высокой для того, чтобы произошел процесс рр. В то время как первоначальная вспышка водорода и гелия длится всего секунду, процесс воспроизведения обычно занимает до 100 секунд. Поэтому процесс рр наблюдается как хвост полученного рентгеновского излучения.