S-過程:修订间差异

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'''S-过程''',或称为[[中子捕获|慢中子]]捕获过程,是发生在相对来说中子密度较低和温度中等条件下的[[恒星]]进行[[核合成]]过程。在这样的条件下,原子的[[原子核|核心]]进行[[中子捕获]]的速率相较之下就低于[[β衰变|β负衰变]]。稳定的同位素捕获中子;但是放射性同位素在另一次中子捕获前就先衰变成为稳定的子核,这样经由[[β稳定]]的过程,使同位素沿著[[同位素列表]]的槽线移动。S-过程大约创造了另一半[[重元素|比铁重的元素]],因此在[[化学演化|星系化学演化]]中扮演著很重要的角色。S-过程与更快速的[[r-过程]]中子捕获不同的是它的低速率。
'''S-过程''',或称为[[中子捕获|慢中子]]捕获过程,是发生在相对来说中子密度较低和温度中等条件下的[[恒星]]进行[[核合成]]过程。在这样的条件下,原子的[[原子核|核心]]进行[[中子捕获]]的速率相较之下就低于[[β衰变|β负衰变]]。稳定的同位素捕获中子;但是放射性同位素在另一次中子捕获前就先衰变成为稳定的子核,这样经由[[β稳定]]的过程,使同位素沿著[[同位素列表]]的槽线移动。S-过程大约创造了另一半[[重元素|比铁重的元素]],因此在[[化学演化|星系化学演化]]中扮演著很重要的角色。S-过程与更快速的[[r-過程|r-过程]]中子捕获不同的是它的低速率。


== 历史 ==
== 历史 ==
'''S-过程'''似乎必须从重元素的同位素相对丰度和在1956年由{{tsl|en|Hans Suess}}和[[哈罗德·尤里]]重新印制的[[化学元素丰度表]]来观察,尤其是[[鍶]]、[[鋇]]、和[[鉛]]这三种元素丰度的峰值。根据[[量子力学]]和[[壳层模型]],这三种是特别稳定的核子,行为很像[[稀有气体|惰性气体]],在化学上是[[无活性的]]。这暗示了有些含量丰富的核子必须经由慢[[中子捕获]]来创造,并且也只能估算哪些核子可以经历这样的过程。回顾1957年,即有一篇现称为[[B2FH|B<sup>2</sup>FH]]的论文提出了S-过程和[[R-过程]]的分攤表<ref>{{cite journal
'''S-过程'''似乎必须从重元素的同位素相对丰度和在1956年由{{tsl|en|Hans Suess}}和[[哈罗德·尤里]]重新印制的[[化学元素丰度表]]来观察,尤其是[[鍶]]、[[鋇]]、和[[鉛]]这三种元素丰度的峰值。根据[[量子力学]]和[[壳层模型]],这三种是特别稳定的核子,行为很像[[稀有气体|惰性气体]],在化学上是[[无活性的]]。这暗示了有些含量丰富的核子必须经由慢[[中子捕获]]来创造,并且也只能估算哪些核子可以经历这样的过程。回顾1957年,即有一篇现称为[[B2FH|B<sup>2</sup>FH]]的论文提出了S-过程和[[R-過程|R-过程]]的分攤表<ref>{{cite journal
| title= Synthesis of the Elements in Stars
| title= Synthesis of the Elements in Stars
| author= E. M. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. Fowler, F. Hoyle
| author= E. M. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. Fowler, F. Hoyle
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| pages= 547-650
| pages= 547-650
| year= 1957
| year= 1957
| doi= 10.1103/RevModPhys.29.547}}</ref>,也认为S-过程会在[[红巨星]]内发生。 但是,直到1961年才有计算的模型指出,无论在任何时间要创造出比铁重的元素,都要以铁为种核。<ref>{{cite journal
| doi= 10.1103/RevModPhys.29.547}}</ref>,也认为S-过程会在[[紅巨星|红巨星]]内发生。 但是,直到1961年才有计算的模型指出,无论在任何时间要创造出比铁重的元素,都要以铁为种核。<ref>{{cite journal
| author= D. D. Clayton, W. A. Fowler, T. E. Hull, B. A. Zimmerman
| author= D. D. Clayton, W. A. Fowler, T. E. Hull, B. A. Zimmerman
| title = Neutron capture chains in heavy element synthesis
| title = Neutron capture chains in heavy element synthesis
第41行: 第41行:
== 恒星中的S-过程 ==
== 恒星中的S-过程 ==


S-过程被认为能发生在大部分的[[渐近巨星分支]]恒星;相对的,R-过程被认为发生在超新星爆炸环境的最初几秒钟内,而S-过程在这样的环境下可以持续进行数千年。S-过程在同位素图上使[[质量数]]的增加,根本上取決于恒星能产生的[[中子]]数量,以及起初开始时铁元素在恒星内丰度的分布。[[铁]]是系列的[[中子捕获]]或是[[β负衰变]]合成新元素的原始材料(或是种子)。
S-过程被认为能发生在大部分的[[渐近巨星分支]]恒星;相对的,R-过程被认为发生在超新星爆炸环境的最初几秒钟内,而S-过程在这样的环境下可以持续进行数千年。S-过程在同位素图上使[[質量數|质量数]]的增加,根本上取決于恒星能产生的[[中子]]数量,以及起初开始时铁元素在恒星内丰度的分布。[[铁]]是系列的[[中子捕获]]或是[[β负衰变]]合成新元素的原始材料(或是种子)。


主要的中子源反应如下:
主要的中子源反应如下:


{{font|size= "-1"><sup>13</sup>[[碳13|</font>C]] + α → <font size= "-1"><sup>16</sup|1=[[氧16|}}O]] + n
{{font|size= "-1"><sup>13</sup>[[碳-13|</font>C]] + α → <font size= "-1"><sup>16</sup|1=[[氧16|}}O]] + n


{{font|size= "-1"><sup>22</sup>[[氖22|</font>Ne]] + α → <font size= "-1"><sup>25</sup|1=[[鎂25|}}Mg]] + n
{{font|size= "-1"><sup>22</sup>[[氖22|</font>Ne]] + α → <font size= "-1"><sup>25</sup|1=[[鎂25|}}Mg]] + n


[[File:S-process-elem-Ag-to-Sb.svg|缩略图||400 px| S-过程在[[|Ag]]到[[锑|Sb]]的范围内的行为。]]
[[File:S-process-elem-Ag-to-Sb.svg|thumb|right|400 px| S-过程在[[|Ag]]到[[锑|Sb]]的范围内的行为。]]


主要的和微弱的S-过程有一个明显的区别。主要的成分导致低金属量恒星的[[鍶|Sr]]和[[釔|Y]],成为[[鉛|Pb]],主要成分发生的场所在低质量的[[渐近巨星分支]]恒星。一篇发表在''Science''杂志上的简短而精彩的文章,讨论和说明了两颗在AGB阶段的中子源如何经营之间复杂的脉动周期。<ref>{{cite journal
主要的和微弱的S-过程有一个明显的区别。主要的成分导致低金属量恒星的[[鍶|Sr]]和[[釔|Y]],成为[[鉛|Pb]],主要成分发生的场所在低质量的[[渐近巨星分支]]恒星。一篇发表在''Science''杂志上的简短而精彩的文章,讨论和说明了两颗在AGB阶段的中子源如何经营之间复杂的脉动周期。<ref>{{cite journal
第92行: 第92行:
== 参见 ==
== 参见 ==
* [[β衰变]]
* [[β衰变]]
* [[R-过程]]
* [[R-過程|R-过程]]


{{原子核物理学}}
{{原子核物理学}}