Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 68

Таблица 12

Отношение распространенностей некоторых элементов в звезде HD 46407 к их распространенностям в стандартных звездах

Таким образом, красные гиганты являются теми космическими объектами, где происходит синтез тяжелых химических элементов. Это своего рода «фабрики», в которых в термоядерном «котле» синтезируются химические элементы. Мы уже указывали, что в плоской составляющей нашей Галактики таких звезд сравнительно мало, но зато в сферической составляющей, а также в эллиптических галактиках они составляют большинство. Поэтому можно сделать вывод, что в огромном множестве звезд нашей Метагалактики в настоящее время происходит синтез тяжелых элементов.

Однако следует указать, что путем медленного присоединения нейтронов не могут быть образованы изотопы элементов более тяжелых, чем висмут. Наличие у астата и франция только очень короткоживущих альфа-радиоактивных изотопов, при распаде которых образуются стабильные изотопы сЕинца и висмута, прерывает этот процесс. Кроме того, из детального рассмотрения рис. 40 видно, что существуют две группы ядер, которые не захватывает цепочка последовательного медленного присоединения нейтронов. Прежде всего это группа самых тяжелых изотопов, например Се^>142, Nd^>148, Nd^>150 и Sm^>154, которые обладают сравнительно высокой распространенностью (2, рис. 40). Кроме того, есть группа самых легких изотопов (4, рис. 40), например таких, как Се^>136, Се^>138 и Sm^>144, которые имеют небольшую распространенность. Изотопы такого типа встречаются у большинства четных тяжелых элементов. Они называются «обойденными», так как их обошел путь синтеза ядер в (п, γ) — реакциях. Все эти изотопы не могут образоваться в медленном (п, γ) — процессе. Кроме того, неясна причина повышенной распространенности элементов группы железа (см. рис. 29). Рассмотренные выше ядерные процессы не могут объяснить это явление.

В эволюции красного гиганта может наступить такой момент, когда в результате гравитационного сжатия температура в его центральной части достигнет больше 3 млрд. град. В этих условиях при наличии обмена между различными частями звезды разнообразные ядерные реакции — (α, γ), (γ, α), (р, γ) и (γ, р) — приобретут большую скорость, что приведет к установлению между ними равновесия. Из рис. 4 видно, что наибольшей устойчивостью среди элементов среднего атомного веса обладают изотопы элементов группы железа.