Над чем работают алхимики XXI века: ядра атомов и всё вокруг них

О ядерной физике, экзотических ядрах и нуклеосинтезе

Сохранить в закладки
599
29 декабря 2020
Сохранить в закладки
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки

Кстати, ядерное вещество нейтронных звезд почти полностью асимметрично. Если в долине стабильности соотношение меняется от N/Z=1 в легких ядрах до N/Z=1,6, то для нейтронной звезды N/Z — почти бесконечность. То есть ядерная материя нейтронных звезд совсем непохожа на ядерную материю ядер.

Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Катя Золотарёва для ПостНауки
Катя Золотарёва для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки

Борромиевские кольца — форма топологического зацепления в математике. Три кольца или более могут быть связаны, но при этом не будут взаимно зацеплены никакие из двух. Использовался в Средневековье как геральдический символ верности и теологический символ Троицы. Получил название по фамилии итальянских герцогов Борромино.

p-partner-img
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки
Юлия Кузьмина для ПостНауки

При r-процессе концентрация нейтронов настолько велика, что ядро начинает «заглатывать» нейтроны один за другим. Образуется ядро, все более и более экзотическое и удаленное от долины стабильности на карте нуклидов. В обычных условиях бета-распад возвращает радиоактивное ядро в долину стабильности, но для этого требуются десятки, сотни миллисекунд и даже секунды. Если нейтронный захват происходит быстрее, то останавливается он только на границе стабильности, где ядро может удержать следующий нейтрон только на ядерное, то есть очень короткое время. Бета-распад отбрасывает ядро от границы стабильности, но увеличивает заряд на единицу. Следующий нейтронный захват и следующий бета-распад приводят к тому, что ядро ползет вправо и вверх вдоль границы стабильности на карте нуклидов вплоть до области тяжелейших ядер. При rp-процессе то же самое происходит на протонной границе стабильности при захвате протонов.

Нейтронные звезды — это очень тяжелые, но очень плотные небесные объекты. Масса нейтронной звезды сравнима с массой Солнца, но ее диаметр всего 20–40 километров (для сравнения: диаметр МКАД составляет 35–50 километров). Нейтронные звезды, конечно же, не состоят из одних нейтронов. На поверхности лежит «снег» из протонов и обычных ядер; ниже идет «фирн» из ядер, частично растворенных в нейтронной «пасте»; и только потом начинается сверхплотный «нейтронный лед».