A nukleoszintézis az a folyamat, mely új atommagokat hoz létre magfúzió (egyesülés) vagy maghasadás (radioaktivitás, neutronsugárzás) során. Számtalan olyan asztrofizikai folyamatot ismerünk, amelyet felelősnek tartanak a világegyetemben folyó nukleoszintézisért. Ezek közül a legfontosabbak a primordiális nukleonszintézis, a csillagokban zajló fúziós folyamatok, valamint az r-folyamat (r=rapid=gyors), az s-folyamat (s=slow=lassú) és a p-folyamat (p=proton). Ezek a folyamatok felelősek az elemek jelenlegi kozmikus eloszlásáért.

A nukleoszintézis főbb lépései

Az ősrobbanáskori nukleoszintézis

Primordiális (elsődleges) nukleoszintézisnek is nevezzük. Az univerzum első három percében zajlott le, és ez felelős a világegyetem jelenlegi ¹H, ²H (vagy ahogy a nyomjelzéstechnikában és a jelen területen is gyakran jelölik: D), ³He és ⁴He izotópok kozmikus eloszlásáért.^[1] Az elsődleges nukleoszintézisben jöttek létre a ²H, ³H ³He, ⁴He, ⁷Li, ⁷Be, ⁸B könnyű atommagok, melyek csak termikus egyensúlytól távol képződhetnek, igen magas hőmérsékleten. Ekkor a világegyetemet könnyű leptonok, protonok és neutronok alkották, melyek átlagos energiája 10¹¹ kelvinen kT=10 MeV, ami sokkal nagyobb, mint a tömegkülönbség:

${\displaystyle {\frac {3}{2}}kT>M_{n}c^{2}-M_{p}c^{2}}$

a protonok és neutronok ekkor a e⁻ + p⁺ ↔ n^o + ν_e és a p⁺ + anti-ν_e↔ e⁺ + n⁰ reakciókban egymásba alakulhatnak. Feltételezések szerint az egy fotonra eső leptonszám és elektromos töltés nagyon kicsi, ezért a négy folyamat egyforma valószínűséggel megy végbe. Ilyen egyensúlyi körülmények között a protonok és neutronok arányát a statisztikus fizika törvényei szabják meg, miszerint a nukleonok közel azonos mértékben vannak jelen (a neutronok részaránya 46%).

Az univerzum első perceiben a szabad protonok nagy számban jelen voltak, számuk 12-szerese volt a 4-es tömegszámú héliummagokénak. Ez az arány adta a többi elem keletkezésének lehetőségét. Ha a proton és a neutron közötti tömegkülönbség kisebb lenne, akkor a neutron felezési ideje hosszabb lenne, vagyis az összes proton He-4 maggá alakult volna. Protonok nélkül pedig nem ment volna végbe a nagyobb tömegszámú magok keletkezése.

Az univerzum tágulása és hűlése miatt a hőmérséklet a fent jelzett érték alá csökkent, nem keletkezhettek újabb neutronok, a meglévők pedig ~ 10 perces felezési idővel bomlani kezdtek (1). A hűlés az első percekben olyan gyors volt, hogy a hőmozgás az atommagok kötési energiájának (abszolút) értéke alá csökkent, aminek következtében a protonok neutronokat foghattak be (2). Az így létrejövő deutériummagok az esetek döntő részében protonokat befogva 3-as tömegszámú héliummagokká alakultak. Kisebb valószínűséggel játszódott le a (4) és a tríciummagot termelő (5) reakció.

A szintézis leggyakoribb folyamatai:

(1)	${\displaystyle \mathrm {n} ^{o}\rightarrow \mathrm {~_{1}^{1}H} ^{+}+\mathrm {e} ^{-}+{\bar {\nu }}_{e}}$		(2)	${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{1}H} +\mathrm {n} ^{o}\rightarrow \mathrm {~_{1}^{2}H} +\gamma }$
(3)	${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{2}H} +\mathrm {~_{1}^{1}H} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{3}He} +\gamma }$		(4)	${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{2}H} +\mathrm {~_{1}^{2}H} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{3}He} +\mathrm {n} ^{o}}$
(5)	${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{2}H} +\mathrm {~_{1}^{2}H} \rightarrow \mathrm {~_{1}^{3}H} +\mathrm {~_{1}^{1}H} }$		(6)	${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{3}H} +\mathrm {~_{1}^{2}H} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{4}He} +\mathrm {n} ^{o}}$
(7)	${\displaystyle \mathrm {~_{2}^{3}He} +\mathrm {~_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {~_{3}^{7}Li} +\gamma }$		(8)	${\displaystyle \mathrm {~_{2}^{3}He} +\mathrm {n} ^{o}\rightarrow \mathrm {~_{1}^{3}H} +\mathrm {~_{1}^{1}H} }$
(9)	${\displaystyle \mathrm {~_{2}^{3}He} +\mathrm {~_{1}^{2}H} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{4}He} +\mathrm {~_{1}^{1}H} }$		(10)	${\displaystyle \mathrm {~_{2}^{3}He} +\mathrm {~_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {~_{4}^{7}Be} +\gamma }$
(11)	${\displaystyle {}_3^7\mathrm{L}\mathrm{i}+}$Információ forrás: https://hu.wikipedia.org/wiki/Nukleoszintézis A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket.  Source: Nukleoszintézis Navigáció: Villamosságtan > Elektromos ellenállás Elektronika Elektrotechnika Hídkapcsolások Villamosságtan Kapcsolódó kifejezések: Áramgenerátor Analóg multiméterek túlterhelés elleni védelme Egyenáram Egyenáram mérése Egyenirányítós lengőtekercses műszer Elektromágnes (fizika) Elektromos feszültség Elektromos térerősség Fáziseltolódás Fázismutató Fajlagos ellenállás Feszültséggenerátor Feszültségváltó Forgó mágneses tér Háromfázisú hálózat Hőelektromosság Hatásos ellenállás Illeszkedési mátrix Impedancia Indukciós műszer Körmátrix Közös módusú elnyomás Kalciumfény Kif hálózat Lágyvas Látszólagos ellenállás Lineáris üzemű tápegység Műveleti erősítő Manganin Meddő ellenállás Meddő teljesítmény mérése Millman-tétel Norton-tétel Ohm törvénye Piezoelektromosság Piroelektromosság Potenciométer Replusz Rezgőkör Seebeck-effektus Szuperpozíció (elektronika) Thévenin-tétel Váltakozó áram Váltakozó áram mérése Villamosságtan Villamos fogyasztásmérő Wien-hidas oszcillátor Zener-effektus A lap szövege Creative Commons Nevezd meg! – Így add tovább! 3.0 licenc alatt van; egyes esetekben más módon is felhasználható. Részletekért lásd a felhasználási feltételeket. Electronica.hu © 2024. All rights reserved.