Il lento processo di cattura dei neutroni (processo s) è uno dei processi di nucleosintesi che si verifica nelle stelle. Di conseguenza, circa la metà degli elementi nell'universo è più pesante del ferro.
Due importanti reazioni coinvolte nel processo s sono Neon-22 (alfa, gamma) e Neon-22 (alfa, neutrone). In queste reazioni, il Neon-22 ricco di neutroni cattura le particelle alfa. La cattura produce magnesio-26 in uno stato energizzato, il che significa che ha ricevuto energia aggiuntiva.
Quindi rilascia energia, emettendo un raggio gamma che porta al magnesio-26 nel suo stato normale, o un neutrone che porta al magnesio-25. Le velocità di reazione di Neon-22 (alfa, gamma) e Neon-22 (alfa, neutrone) hanno un impatto significativo sul processo s. Ciò influisce sul contenuto di elementi come selenio, krypton, rubidio, stronzio e zirconio.
Gli scienziati hanno cercato a lungo di rispondere alla domanda, qual è l'origine degli elementi nell'Universo? La risposta a questo è estremamente difficile. Richiede sforzi collaborativi di ricercatori in molti campi e un'enorme quantità di dati sperimentali.
Parte della risposta a questa domanda è comprendere i processi specifici che creano elementi più pesanti del ferro. Alcuni di questi elementi si formano a seguito di alcune reazioni nucleari all'interno delle stelle, che comportano la cattura di neutroni (processo s).
I neutroni sono instabili e devono essere prodotti continuamente per alimentare questo processo. Determinare l'intensità delle reazioni della sorgente di neutroni è importante per comprendere questo scenario di nucleosintesi.
Due reazioni hanno un forte effetto sul flusso di neutroni durante il processo s: 22Ne (α, γ) 26Mg e 22Ne (α, n) 25Mg. Le probabilità di queste reazioni sono difficili da misurare direttamente perché queste probabilità (chiamate sezioni d'urto di reazione) sono estremamente basse alle energie corrispondenti alla nucleosintesi stellare.
Un gruppo di fisici nucleari ha utilizzato due metodi indiretti per determinare le probabilità di entrambe le reazioni. Entrambi i metodi hanno utilizzato un raggio di 22 neon prodotto presso il Cyclotron Institute dell'Università del Texas A&M.
In uno studio, gli scienziati hanno misurato la probabilità che le particelle alfa decadano i più importanti stati eccitati nel 26-magnesio. Un altro esperimento ha coinvolto misure dirette dei rapporti di ramificazione neutroni/gamma per gli stessi stati eccitati.
La combinazione di questi studi ha portato gli scienziati a una conclusione coerente: la probabilità effettiva della reazione 22Ne (α, n) 25Mg è tre volte inferiore alla probabilità generalmente accettata.
Questa scoperta cambia significativamente il contenuto finale di alcuni elementi nei processi s, come selenio, krypton, rubidio, stronzio e zirconio.
2021-08-07 17:18:13
Autore: Vitalii Babkin