Proces r ( ang. r-process, rapid neutron captures process) – reakcja jądrowa polegająca na szybkim wychwycie neutronów przez nuklidy . Proces ów występuje w końcowym etapie życia masywnych gwiazd – podczas wybuchu supernowych , gdy podczas jednoczesnego wychwytu wielu neutronów powstają nuklidy cięższe od żelaza .

Nuklidem od którego zaczyna się łańcuch reakcji jest jądro niklu -56. Proces powstawania jąder o większej liczbie atomowej polega zazwyczaj na:

1. Szybkim wychwycie przez jądro wielu neutronów i powstaniu niestabilnego nuklidu bogatego w neutrony.
2. Serii spontanicznych rozpadów β- prowadzących do powstania stabilnego nuklidu.

Przykładowy ciąg reakcji procesu

czyli

Izotopy, dla których izotop zawierający o jeden neutron mniej nie jest trwały (np.: kadm -116, cyna -122, cyna-124, antymon -123), mogą powstać tylko w wyniku tego procesu^[1].

W procesie r, jądro przyłącza kolejne neutrony aż do osiągnięcia stanu marginalnej stabilności, w którym energia wiązania kolejnego neutronu byłaby równa zeru. Wówczas dopiero skala czasowa wychwytu neutronu zbliża się do skali czasowej rozpadu beta i jądro ulega rozpadowi, po czym przyłącza kolejne neutrony. Proces wymaga zatem bardzo gęstych strumieni neutronów, rzędu 10²² neutronów na cm² na sekundę, oraz ogromnych temperatur, możliwych do uzyskania tylko podczas wybuchu supernowej (typ Ib/c oraz II). Powstają w ten sposób jądra o maksymalnej liczbie neutronów dla danej liczby masowej . Ciąg ten kończy się na jądrach z liczbą masową około 300, czyli superciężkich.

Proces r został opisany w 1957 roku w pracy Margaret i Goeffreya Burbidge oraz Williama Fowlera i Freda Hoyle , do wyjaśnienia obserwowanych we wszechświecie obfitości pierwiastków ciężkich (Reviews of Modern Physics,t. 29, str. 547).

Zobacz też

• proces s

Przypisy