rp過程 (快質子捕獲過程)包括一連串的質子被種核 捕獲形成重元素。[ 1] 。這是結合s過程 和r過程 的核合成 過程,也許要對當前宇宙許多世代的重元素形成負起責任。然而,他有與其他被提及的過程有所不同而值得特別注意,因為它發生在穩定而富含質子的一側,相對的另一邊則是穩定但富含中子。rp過程的終點(他能製造的最重元素)雖然還不能確定,但是目前的研究顯示在中子星 內不可能比碲 更重。[ 2] 雖然更輕的,而且穩定的碲同位素也可以經由α衰變形成,但rp過程受到α衰變 的抑制,使得終點被限制在105 Te ,這是被觀測到能進行α衰變的最輕原子核[ 3] 。
條件
這種過程必須很高的溫度(大約1 x 109 k 或是1億K),所以質子可以克服帶電粒子間巨大的庫侖障壁 而作用。由於需要巨大的質子流,所以富含氫的環境是必要的先決條件。這個過程的種核被認為可以在熱的碳氮氧循環 形成的期間中產生。在rp過程中獨特的質子捕獲必須和(α,p)競爭,因為富含氫流量的環境中通常也有豐富的氦流量。rp過程的時間尺度是由β+ 衰變或是質子滴線 設定的,因為弱相互作用 比強相互作用 和電磁力 慢是眾所周知的事實。
可能的場所
rp過程可能進行的場所被認為是有緻密伴星,即使是低質量的黑洞 或中子星 ,的雙星系統。在這些系統中的另一顆恆星(通常是紅巨星 )供應 緻密恆星所需要的物質。由於這些物質來自共生恆星的表面,因此富含氫與氦,而因為緻密恆星的強重力場 ,物質會以高速度 落向這顆伴星,而通常在路途上會與其他的物質碰撞而形成吸積盤 。在這樣的情況下,中子星的吸積作用,會使物質在表面緩慢的累積,並有着極高的溫度,典型的溫度是1×108 K,同時成為電子簡併物質 。最後,因為物質的電子簡併,他被相信在高熱的大氣層中會出現熱不穩定的狀態。溫度的增加不會導致壓力的增大,因此溫度將持續的上昇,直到引發逃離的熱核爆炸 ,這就是我們所謂的rp過程。在觀測上,中子星雙星的rp過程被認為就是X射線爆發 。
參考資料
^ Lars Bildsten, "Thermonuclear Burning on Rapidly Accreting Neutron Stars" (頁面存檔備份 ,存於互聯網檔案館 ) in The Many Faces of Neutron Stars, ed. R. Buccheri, J. van Paradijs, & M. A. Alpar (Kluwer), 419 (1998)
^ Schatz, H.; A. Aprahamian, V. Barnard, L. Bildsten, A. Cumming, M. Ouellette, T. Rauscher, F.-K. Thielemann, and M. Wiescher. End Point of the rp Process on Accreting Neutron Stars . Physical Review Letters. April 2001, 86 (16): 3471–3474 [2006-08-24 ] . doi:10.1103/PhysRevLett.86.3471 . (原始內容存檔 於2019-12-10).
^ Tuli, Jagdish K. Nuclear Wallet Cards 7th Ed. National Nuclear Data Center. 2005 [2007-08-16 ] . (原始內容存檔 於2019-05-03).
類型 單獨脈衝星 聯脈衝星 性質 相關條目 發現 探測的人造衛星 其它