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¿Por qué no puede producirse bario en la explosión de una supernova?

En este vídeo Michael Merrifield afirma que los elementos bario, lantano y cerio no pueden producirse en las explosiones de supernovas, y que deben producirse mediante un proceso más lento de agregación de neutrones más desintegración beta, conocido como el proceso del s-proceso .

Ahora bien, imagino que esto es un poco exagerado, y de hecho la página de Wikipedia para el proceso s sugiere que no es del todo un proceso en blanco y negro, pero aún así parece que esos elementos se producen de forma mucho menos eficiente que sus vecinos durante los rápidos eventos de captura de neutrones de los diversos tipos de supernovas.

¿Por qué? ¿Cuál es la física esencial de esta especie de laguna?

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jaromrax Puntos 514

El factor importante para el proceso r y el proceso s es la competencia entre el tiempo de desintegración beta $\tau_{\beta}$ y velocidad de captura de neutrones $\tau_{n\gamma}$ ( mejor: tiempo entre dos capturas de neutrones, no es realmente una velocidad ).

En la siguiente imagen, los recuadros representan núcleos estables. Una vez que el proceso s/r se detiene, todo lo demás (con el tiempo) decaerá hasta convertirse en algo estable siguiendo las líneas diagonales en dirección Norte-Oeste.

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En s-proceso es un típico en una situación, donde $\tau_{n\gamma} \gg \tau_{\beta}$ . La nucleosíntesis nunca irá mucho más allá de la línea de estabilidad - siempre está en la vecindad de las cajas - la de izquierda a derecha línea y luego una NW $\beta$ -línea de decadencia.

Al contrario, r-proceso surge en la situación en la que $\tau_{n\gamma} \ll \tau_{\beta}$ para núcleos cercanos a la estabilidad. Antes de que el isótopo longevo decaiga, obtiene un neutrón más y la nucleosíntesis empuja a todos los isótopos lejos de la estabilidad. Hasta que el $\beta$ -son lo suficientemente cortos como para competir con la captura de neutrones.

Una vez que la nucleosíntesis apagado :

  • s-process se queda más o menos como estaba.

  • isótopos del proceso r $\beta$ -decadencia, hasta que alcanzan la estabilidad.

Y ahora puedes ver en la foto 1 , que a veces estas cadenas de descomposición terminan sorprendentemente en algún azul cajas, que efectivamente escudo algunos isótopos de ser generados por el proceso r. De esta manera - azules son los isótopos no alcanzables por el proceso s (tal vez con baja probabilidad, lo que significa bajas cantidades) y rojos son los isótopos no alcanzables por el proceso r (puedo imaginar algunos escenarios extremadamente raros, pero no es el punto, ¿verdad?)

BTW - los isótopos amarillos están protegidos de ambos procesos - y su origen sigue siendo una incógnita.

La siguiente imagen sólo ilustra los diferentes picos de abundancia, $Sr$ tiene N~50, $Ba$ N~82 números mágicos, mientras que los núcleos del proceso r han alcanzado los números mágicos en algún lugar muy al sureste de Terra Incognita y han traído la información de vuelta.

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Edita:

Recogí las imágenes al azar de la web. El primero, puedo ver que se utiliza en https://answersingenesis.org/astronomy/solar-system/discussion-stellar-nucleosynthesis/ o https://uvachemistry.com/tag/s-process/ . El otro debe estar dentro http://slideplayer.com/slide/10684436/ (Veo que es de Maria Lugaro, una experta en el tema). Los códigos de color - hay algo es el texto, pero puedo citar la descripción de ref: Los isótopos representados por recuadros blancos resultan del proceso s o r. Los recuadros azules representan isótopos resultantes únicamente del proceso r, mientras que los recuadros rojos son isótopos resultantes únicamente del proceso s. Los recuadros amarillos representan isótopos producidos por captura de protones.

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¿Puede aclarar el código de colores de su primera imagen y enlazar con las fuentes de ambos?

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