Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 67
Рис. 40. Диаграмма атомных ядер некоторых редкоземельных элементов (О — радиоактивные ядра).
В результате получается стабильное ядро Се>140, которое снова присоединяет нейтрон и т. д. Все изотопы, образующиеся в процессе медленного захвата нейтронов, обозначены на рисунке цифрой 3.
Прямым доказательством протекания процесса, медленного захвата нейтронов в ядрах красных гигантов являются астрофизические данные нахождения в их спектрах линий радиоактивного элемента технеция. Один из самых долгоживущих изотопов технеция Тс>99, образующийся в этом процессе, имеет период полураспада 2,12 · 10>5 лет. Наличие его в атмосферах красных гигантов, возраст которых равен нескольким миллиардам лет, свидетельствует как об образовании технеция в настоящее время, так и о возможном существовании в них постоянных источников нейтронов.
Ранее отмечалось, что в красных гигантах типа BaII наблюдается повышенное содержание тяжелых металлов. Произведен расчет содержания изотопов некоторых элементов в звездах такого типа (например, HD 46407) при условии, что эти изотопы образовались в процессе медленного захвата нейтронов. Найдены отношения наблюдаемых и рассчитанных распространенностей некоторых элементов к их распространенностям в известных «стандартных» звездах. Эти сведения приведены в табл. 12. Видно, что они находятся в согласии.
Вероятность образования ядер в процессе медленного захвата нейтронов зависит только от сечения реакций (п, γ) на отдельных изотопах. Если процесс захвата нейтронов протекает в течение длительного времени, то для него справедливо следующее соотношение:
п(А) · σ(А) = B, (12)
где п(А) — число ядер с массовым числом A; σ (A) — сечение реакции на данных ядрах;
В — постоянная величина.
Из этого соотношения следует, что распространенность химических элементов тем больше, чем меньше вероятность захвата нейтронов. В настоящее время в лабораторных опытах установлено, что именно такими устойчивыми по отношению к захвату нейтронов являются ядра с «магическими числами» нейтронов, равными 20, 50, 82, 126. Эти ядра, как видно из рис. 29 обладают также и повышенной распространенностью! Этот факт еще раз доказывает, что процесс медленного захвата нейтронов играет существенную роль в образовании тяжелых элементов.
