Astronomiya

“Kütləvi qüsur” dan başqa hansı təsirlər dəmir-56 / nikel-56-dan kənar alfa nərdivanının endotermik olmasına səbəb olur?

“Kütləvi qüsur” dan başqa hansı təsirlər dəmir-56 / nikel-56-dan kənar alfa nərdivanının endotermik olmasına səbəb olur?

Bir çox mənbədə demir-56 / nikel-56 (və nikel-62-dən daha çox) xaricində birləşmənin ən sıx bağlanmış nüvələr arasında olduqları üçün mümkün olmadığını bildirirlər. Məsələn, dəmir zirvədəki Wikipedia məqaləsində (https://en.wikipedia.org/wiki/Iron_peak) belə deyilir:

Dövri cədvəldəki dəmirdən daha yüngül elementlər üçün nüvə birləşməsi enerjini sərbəst buraxır. Dəmir üçün və daha ağır elementlərin hamısı üçün nüvə birləşməsi enerji sərf edir.

Bununla birlikdə, kütləvi qüsuru həqiqətən hesabladığınız zaman, alfa nərdivanı Qalaya qədər ekzotermik olardı.

$$ Q = [m (Ni_ {28} ^ {56}) + m (He_ {2} ^ {4}) - m (Zn_ {30} ^ {60})] c ^ 2 $$ $$ Q = [55.942132022u + 4.00260325415u-59.941827035u] m_uc ^ 2 $$ $$ Q təqribən 2.709 MeV $$ $$$$ $$ Ni_ {28} ^ {56} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Zn_ {30} ^ {60} (+2.709 MeV) $$ $$ Zn_ {30} ^ {60} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Ge_ {32} ^ {64} (+2.587 MeV) $$ $$ Ge_ {32} ^ {66} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Se_ {34} ^ {68} (+2.290 MeV) $$ $$ Se_ {34} ^ {68} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Kr_ {36} ^ {72} (+2.151 MeV) $$ $$ Kr_ {36} ^ {72} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Sr_ {38} ^ {76} (+2.728 MeV) $$ $$ Sr_ {38} ^ {76} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Zr_ {40} ^ {80} (+3.698 MeV) $$ $$ Zr_ ​​{40} ^ {80} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Mo_ {42} ^ {84} (+2.714 MeV) $$ $$ Mo_ {42} ^ {84} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Ru_ {44} ^ {88} (+2.267 MeV) $$ $$ Ru_ {44} ^ {88} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Pd_ {46} ^ {92} (+2.276 MeV) $$ $$ Pd_ {46} ^ {92} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Cd_ {48} ^ {96} (+3.030 MeV) $$ $$ Cd_ {48} ^ {96} + He_ {2} ^ {4} rightarrow Sn_ {50} ^ {100} (+3.101 MeV) $$

Hesabımı burada bitirdim, çünki nəzəri olaraq zənciri izləyən digər izotop kütlələrini tapa bilmədim. Bunların son dərəcə qeyri-sabit olduğunu və birləşmələrinin Coulomb baryerini aşmaq üçün böyük bir enerjiyə ehtiyac olduğunu başa düşürəm. Ancaq fikrim budur ki, yuxarıdakı hesablamalara görə, baryeri aşdıqdan sonra birləşmə həqiqətən olardı buraxın enerji, istehlak etmir. Deməli, dəmir zirvəsi elementlərinin xaricindəki qaynaşma anlayışı endotermikdir, yoxsa nəyisə itirirəm?


Vikipediyada və internetdə başqa yerlərdə nukleosentezlə bağlı çoxlu sayda yanıltıcı açıqlama var (Keçmişdə bənzər bir şey söylədiyimi araşdırmaqla məşğulam!)

Alfa zəncirinin kənarda əhəmiyyətli dərəcədə davam etməməsinin səbəbi $^{56}$Ni, Coulomb baryerini aşmaq üçün istiliklərin o qədər yüksək olması lazımdır ki, dəmir pik nüvələri bu temperaturda fotonlarla parçalanır.

Güman edirəm ki, endotermik ifadənin doğru olduğu məna nikeldən hazırlanmış bir nüvəni nəzərdən keçirməkdir. Alfa hissəcikləri istehsal etmək üçün bəzi Ni nüvələrini parçalamaq lazımdır. Bu proses yüksək dərəcədə endotermikdir və sonrakı birləşmə ilə balanslaşdırıla bilməz.

məsələn (Və bu bir qədər sadədir) Ni nüvəsinin 14 alfa hissəciklərinə fotodinteqrasiyası 88,62 MeV tələb edir. Bundan sonra Sink istehsal edən Ni nüvələri ilə 14 birləşmə reaksiyası yalnız 37.9 MeV geri verəcəkdir. Əksinə parçalanmaq $^{52}$13 alfa hissəciklərinə daxil olan Fe'nin 80.5 MeV olması lazımdır, lakin 13 qaynaşma reaksiyası $^{52}$Fe-dən Ni məhsul verir $ 8.1 times 13 = 105.3 $ MeV.