c11:i_processi_rapidi
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Linea 1: | Linea 1: | ||
+ | ====== 11.3 I processi rapidi " | ||
+ | <WRAP justify> | ||
+ | Abbiamo già notato come i nuclei " | ||
+ | raggiunti dalla traiettorie S. E' subito visto come tali nuclei | ||
+ | richiedano l' | ||
+ | neutroni o protoni, a partire da un isotopo collocato nella valle | ||
+ | di stabilità. Ciò indica come all' | ||
+ | aver contribuito anche processi " | ||
+ | tra due successive catture risulti molto minore del tempo di decadimento | ||
+ | del primo isotopo instabile formato. Il luogo naturale per tali | ||
+ | processi è ovviamente l' | ||
+ | |||
+ | Notiamo anche che i processi S rendono ragione dei picchi S in | ||
+ | Fig. 11.1, ma non dei " | ||
+ | precedono regolarmente i picchi stessi. Sono infatti processi | ||
+ | rapidi " | ||
+ | l' | ||
+ | stabilità, ma anche una tale caratteristica nella distribuzione | ||
+ | delle abbondanze. Dobbiamo dunque assumere che a causa | ||
+ | dell' | ||
+ | collaaso di una supernova i nuclei preesistenti inizino una serie | ||
+ | di successive catture neutroniche, | ||
+ | instabile $\beta^-$ sulla destra della valle di stabilità. | ||
+ | L' | ||
+ | del numero di neutroni diminuisce l' | ||
+ | e la catena di catture finisce col giungere ad un punto in cui il | ||
+ | neutrone aggiunto è subito espulso dai fotoni del bagno | ||
+ | termico. Il nucleo (nucleo di attesa) finisce quindi col decadere | ||
+ | $\beta^-$, passando da Z a Z+1, e può ricominciare ad accogliere | ||
+ | neutroni sino a formare nuovamente un nucleo di attesa. | ||
+ | |||
+ | Le aree tratteggiate in Fig. 11.5 mostrano | ||
+ | indicativamente le aree popolate da tali nuclei di attesa. Il | ||
+ | flusso di neutroni è peraltro un fenomeno molto rapido: al | ||
+ | cessare del flusso tutti i nuclei instabili subiranno una catena | ||
+ | di decadimenti $\beta^-$ sino a raggiungere una configurazione | ||
+ | stabile. Avendo in mente tale meccanismo, in Fig. 11.4 | ||
+ | si possono riconoscere tre tipi di nuclei | ||
+ | - Le isole ricche di neutroni, che possono essere popolate solo da processi " | ||
+ | - I nuclei schermati da un isola " | ||
+ | - I nuclei r,S la cui abbondanza risulta dal contributo di ambo i processi. | ||
+ | |||
+ | Si ha cosi tutta una serie di nuclei S-puri o r-puri che portano | ||
+ | un importante testimonianza del contributo alla nucleosintesi dei | ||
+ | vari processi. | ||
+ | |||
+ | L' | ||
+ | quadro generale un ulteriore elemento: nuclei instabili con numero | ||
+ | magico di neutroni hanno sezioni d'urto di cattuta molto basse. | ||
+ | Quindi sono nuclei di attesa che decadono $\beta^-$. Il prodotto | ||
+ | del dacadimento non è più magico, ma può prendere un solo | ||
+ | neutrone che lo fa ritornare magico. Come schematizzato | ||
+ | nell' | ||
+ | corrispondenza di un numero magico N$_m$ i nuclei sono costretti ad | ||
+ | " | ||
+ | al di sotto del picco " | ||
+ | Come schematizzato in figura, all' | ||
+ | neutroni tali nuclei decaderanno $\beta^-$, andando a popolare la | ||
+ | valle di stabilit\`a giusto sulla sinistra del picco " | ||
+ | quindi ragione dei //bump// che in natura accompagnano quei picchi. | ||
+ | |||
+ | A tale scenario occorre infine aggiungere l' | ||
+ | nuclei isola ricchi di protoni, sulla sinistra della valle, il cui | ||
+ | popolamento richiede multiple catture protoniche. Come mostrato in | ||
+ | Fig. 11.6 l' | ||
+ | mostra che tali processi " | ||
+ | ordine di grandezza inferiore a quella dei processi " | ||
+ | L' | ||
+ | popolamento delle relative isole, con marginali contributi alla | ||
+ | produzione degli altri nuclei. In conclusione potremo continuare a | ||
+ | distinguere i nuclei oltre il ferro in s-puri, r-puri, rs, cui | ||
+ | dovremo aggiungere i p-puri delle isole. | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | {{: | ||
+ | \\ | ||
+ | **Fig. 11.6** | ||
+ | Abbondanza in numero degli elementi pesanti | ||
+ | formati ripettivamente da processi S, r o p, normalizzata a 10$^6$ | ||
+ | atomi di Si. Si notino i picchi e " | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | L' | ||
+ | nell' | ||
+ | viene improvvisamente portata a temperature che posono superare i | ||
+ | 10$^9$ K. A tali temperature è efficiente la produzione di | ||
+ | coppie | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | $$\gamma \rightarrow e^+ + e^-$$ | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | che può essere seguita da | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | $$e^+ + (Z.A) \rightarrow (Z+1,A) + \overline \nu$$ | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | cui si aggiungono le catture protoniche dirette | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | <tex> | ||
+ | $$(Z,A) + p \rightarrow (Z+1, A+1) + \gamma$$ | ||
+ | </ | ||
+ | \\ | ||
+ | \\ | ||
+ | Possiamo concludere osservando come la distribuzione delle specie | ||
+ | nucleari nell' | ||
+ | insondabile, | ||
+ | storia dell' | ||
+ | attraverso la nascita e la morte delle strutture stellari. | ||
+ | </ | ||
+ | ---- | ||
+ | <fbl> | ||
+ | ~~DISQUS~~ |
c11/i_processi_rapidi.txt · Ultima modifica: 05/06/2023 10:51 da marco