ويكيبيديا

فيزياء نووية: الفرق بين النسختين

تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][نسخة منشورة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
ZkBot (نقاش | مساهمات)
2٬140٬655 edits
ط روبوت: استبدال قوالب: مقال تفصيلي; تغييرات تجميلية
سطر 1:
{{فيزياء نووية}}
'''الفيزياء النووية''' ''' ''': تعد الفيزياء النووية جزءًا من [[الفيزياء]] يهتم بدراسة [[نواة الذرة]] من حيث خواص [[جسيم أولي|الجسيمات الأولية]] في النواة التي تحوي [[بروتون|بروتونات]]ات و[[نيوترون|نيوترونات]]،ات، ترابطها فيما بينها وتفاعلاتها عند امتصاص [[جسيمات أولية]] أخرى من الخارج، بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص [[نواة الذرة|النواة]]. وتسمى النواة الذرية أحيانا [[نوكليون|نوكليد]].
 
ومعظم التطبيقات المعروفة للفيزياء النووية هي [[طاقة نووية|الطاقة النووية]] و[[سلاح نووي|الأسلحة النووية]]، ولكن الأبحاث فتحت المجال أوسع للتطبيقات المختلفة، فمنها في المجال الطبي [[طب نووي|الطب النووي]]، و[[تصوير بالرنين المغناطيسي|التصوير بالرنين المغناطيسي]]، وفي مجال [[علم المواد]] ([[زرع الأيونات]] و[[علم الآثار]] (تحديد العمر باستخدام الكربون المشع .
سطر 6:
وقد تطور مجال [[فيزياء الجسيمات]] من '''الفيزياء النووية'''، ولهذا السبب أدرجت أحيانا تحت نفس المصطلح في أوقات سابقة.
 
* تلعب ثلاثة قوى من القوى الرئيسية الأربعة في الطبيعة دوراً أساسياً في النواة، هذه القوى هي : [[تآثر قوي]] و[[قوة نووية ضعيفة]] و[[تآثر كهرومغناطيسي]]. فالنواة تملك أسباب تماسكها بفضل القوة النووية الشديدة والتي تتم بتبادل [[جلوون|جلونات]] رغم وجود [[قوة كهرومغناطيسية|التنافر الكهربي]] بين الشحنات الموجبة في النواة " [[بروتون|البروتونات]] " وفقاً [[قانون كولوم|لقانون كولوم]].
 
== التاريخ ==
اكتشاف [[الإلكترون]] بواسطة [[طومسون]] كان أول مؤشر على أن للذرة هيكلا داخليا. ففي مطلع القرن 20 كان النموذج المقبول للذرة من طومسون الذي كانت عنده الذرة عباره عن كرة من الشحنات الموجبة مغروس بداخلهاإلكترونات سالبة. وفي مطلع القرن العشرين اكتشف الفيزيائيون أيضا ثلاثة أنواع من [[الإشعاعات]] تصدر من بعض [[نظير|نظائر]] [[ذرة|الذرات]] ،و هي :[[أشعة ألفا]] و[[أشعة بيتا]]، و[[أشعة غاما]]. في الأعوام 1911 - 1914 أجريت تجارب من قبل [[ليز مايتنر]]، و[[أوتو هان]]، و[[جيمس تشادويك]] اكتشف أن أشعة بيتا عبارة عن [[إلكترون|إلكترونات]]ات وترافقها [[أشعة إكس]] . ولكن مجموع طاقة الإلكترون والأشعة السينية لم تعادل الطاقة المفقودة من النواة الذرية عن طريق [[تحلل بيتا]]. وكانت هذه مشكلة بالنسبة للفيزياء النووية في ذلك الوقت. ثم تبين بعد ذلك أنه يوجد [[جسيم أولي]] آخر غير مرئي وهو [[نيوترينو]] يقوم بحمل تلك الطاقة الناقصة.
 
في عام 1905، صاغ [[البرت اينشتاين]] قانون [[تكافؤ المادة والطاقة]] عند صياغته [[النظرية النسبية الخاصة]]، وتبين بعد ذلك أن الاتحاد بين مكونات النواة من بروتونات ونيوترونات يعمل على تخفيض [[كتلة]] النواة بسبب [[طاقة الارتباط|الترابط]] بينهم، ويسمى ذلك الفقد في الطاقة [[نقص الكتلة]]، وتخرج تلك الطاقة "الناقصة" من النواة في هيئة إشعاع من [[أشعة غاما]].
 
=== فريق رذرفورد يكتشف النواة ===
 
في عام 1907 صوب [[إرنست رذرفورد]] فيضا من [[أشعة ألفا]] وهي [[نواة الذرة|أنوية]] [[الهيليوم]] يصدرها [[عنصر كيميائي|عنصر]] [[الراديوم]] صوبها على شريحة رقيقة من [[الذهب]] وقام بقياس جسيمات ألفا خلفها، فتبين أن جسيمات ألفا تنفذ بسهولة في الشريحة، كما تتشتت بعضها بزوايا بعيدة عن امتداد الفيض الساقط. وكان ذلك غريبا في ذلك الوقت. ثم قام رذرفورد بتفسير تلك الظاهرة بأن [[ذرة]] [[الذهب]] لا بد وأن تكون يكون فيها فراغا كبيرا في داخلها وأن [[كتلة]] الذرة تتركز في [[نواة الذرة|النواة]] وتدور حولها على مسافات بعيدة [[إلكترون|الإلكترونات]] فيما يسمى الغلاف الإلكتروني للذرة. وشرح رذرفورد نتائج تجربته أمام الجمعية الملكية للعلوم وما توصل إليه من تفسير بأن [[كتلة ذرية|الكتلة الذرية]] تتركز في النواة وأن الذرات يشغلها فضاء كبير وتدور الإلكترونات بعيدا عن النواة حولها. ذلك التفسير نعرفه بنموذج رذرفورد للذرة ولم يكن [[النيوترون]] قد اكتشف في ذلك الوقت.
 
=== جيمس تشادويك يكتشف النيوترون ===
 
في عام 1932 أدرك [[جيمس تشادويك]] أن الإشعاعات التي لوحظت من قبل [[فالتر بوته]]، [[هربرت بيكر]]، [[جوليو-كوري]] كانت في الواقع نتيجة لجسيمات متعادلة كهربيا وأن لها نفس [[كتلة]] البروتون ،وأطلق على [[جسيم أولي|الجسيم الأولي]] الجديد "نيوترون" (بناء على اقتراح رذرفورد حول الحاجة لمثل هذا الجسيم). في نفس العام اقترح ديمتري ايفاننكو أن [[نيوترون|النيوترونات]] في الواقع لها [[عزم مغزلي]] قدره 1/2 وأن النواة تحوي نيوترونات إلى جانب البروتونات لتعليل الكتلة الذرية. ساهم ذلك في حل مشكلة محصلة [[عزم مغزلي|العزم المغزلي]] للنيتروجين والذي يتسم بمحصلة عزم مغزلي قدرها 1.
 
مع اكتشاف [[نيوترون|النيوترون]]، فتمكن للعلماء من حساب نسبة ضئيلة من [[نقص الكتلة]] لكل نواة، مقارنة [[كتلة ذرية|بالكتلة الذرية]] والتي تتألف من [[بروتون|بروتونات]]ات و[[نيوترون|نيوترونات]]ات شديدة الترابط. وتم حساب الكتل الذرية على هذا النحو. وعندما أجريت تفاعلات نووية مع [[جسيم أولي|جسيمات]] ، وجد أنها تتفق مع حسابات [[أينشتاين]] بالنسبة إلى [[تكافؤ الكتلة والطاقة]] وتطابقها بدقة عالية (في حدود 1 ٪). كان ذلك في عام 1934.
 
=== افتراض [[يوكاوا هيديكي]] في [[الميزون]] لربط النويات ===
في عام 1935افترض يوكاوا أول نظرية هامة [[تآثر قوي|للتآثر القوي]] لشرح كيفية تماسك [[نواة الذرة|النواة]]. في [[جهد يوكاوا]] اقترح جسيم نظريا - سمي في وقت لاحق [[ميزون|الميزون]] - بانه جهد يجمع مكونات الأنوية الذرية من بروتونات ونيوترونات. هذا الجهد الجاذب يفسر عدم تتفكك النواة تحت تأثير تنافر البروتونات الموجبة الشحنة. كما أعطى تفسيرا [[تآثر قوي|للتآثر القوي]] في النواة والذي يعمل على تجاذب قوي بين مكونات النواة. في وقت لاحق، اكتشف [[بيون|البيميزون]] وتبين أنه يحمل خصائص جسيم يوكاوا المفترض من قبل.
 
و بفضل مجهودات [[يوكاوا هيديكي]] أصبح النموذج العام للنواة الذرية كاملا. فمركز الذرة يحتوي على نواة من النيوترونات والبروتونات، وهي تتماسك عن طريق [[تآثر قوي|القوة النووية]] قصيرة المدى وقوية جدا. وأن الأنوية الغير المستقرة تقوم بخفض طاقتها عن طريق [[تحلل ألفا]] حيث ينبعث منها نواة [[الهيليوم]]، أو عن طريق [[اضمحلال بيتا]]، وهي تصدر [[إلكترون]] (أو [[بوزيترون]]). وفي بعض الأحيان تكون النواة المشعة في [[حالة إثارة]] وتصل إلى [[حالة قاعية]] من الطاقة عن طريق إصدار [[فوتون|فوتونا]] ا في هيئة [[أشعة غاما]] خلال عملية أشعاعية تسمى [[إشعاع غاما]].
 
ان دراسة القوى النووية القوية و[[قوة نووية ضعيفة|القوة النووية الضعيفة]] (وهذا الأخير قام بتفسيره [[انريكو فيرمي]] عن طريق [[تفاعل فيرمي]] في عام 1934) دفع دراسة [[فيزياء الجسيمات]] دفعة قوية إلى الأمام، ولا يزال [[نظرية النموذج العياري|النموذج العياري للجسيمات الأولية]] محط الاهتمام على طريق توحيد القوى القوية والضعيفة والكهرومغناطيسية.
 
== الفيزياء النووية الحديثة ==
{{مقال تفصيليمفصلة|نموذج القطرة|نموذج الغلاف النووي}}
 
وتحوي أنوية العناصر الثقيلة (ذات [[كتلة ذرية]] أكبر من 200) مئات من [[نوكليون|النوكليونات]]، مما يتيح الفرصة لأن تعامل بالميكانيكا التقليدية (الكلاسيكية)، بدلا من [[ميكانيكا الكم]]، مثال على ذلك ي [[نموذج القطرة]] للنواة. وتعتبر النواة لديها طاقة ناتجة جزئيا من [[وتر سطحي|التوتر السطحي]] وجزئيا من [[قانون كولوم|التنافر الكهربي للبروتونات]]. ويسهل نموذج القطرة تمثيل العديد من المواصفات والخواص النووية، بما في ذلك [[طاقة الارتباط]] واعتماده على [[كتلة ذرية|الكتلة الذرية]]، فضلا عن ظاهرة [[انشطار نووي|الانشطار النووي]].
 
ومع ذلك فتسخدم [[ميكانيكا الكم]] في وصف البناء النووي وتمثيلها ب [[نموذج الغلاف]] النووي، الذي صاغه من قبل [[ماريا ماير]] [[نوكليون|للنوكليونات]] بالنسبة إلى تفسير الأعداد السحرية [[بروتون|للبروتونات]] و[[نيوترون|النيوترونات]] ([[عدد سحري|الأعداد السحرية]] هي: 2، 8، 20، 50، 82، 126 ،...) وأفتراضه بأنها مستقرة، لأن أغلفتها تكون ممتلئة وكاملة.
 
كما تقترح نماذج أخرى أكثر تعقيدا بالنسبة للنواة، مثل: [[نموذج بوزون التفاعل]]، الذي يتفاعل فيه زوجا من النيوترونات والبروتونات كما لو كانت [[بوزون|بوزونات]]،ات، على نحو [[زوج كوبر]] بالنسبة [[إلكترون|للإلكترونات]] في ظاهرة [[توصيل فائق|التوصيل الفائق]].
 
الكثير من البحوث الجارية في مجال الفيزياء النووية لدراسة النواة تحت الظروف القصوى مثل [[الدوران]] وطاقة الإثارة. ويقوم المختبرون أحيانا بتسريع أنوية ذرية وتوجيهها على أنوية ذرات أخرة ينتج عنها التحام وتكوين أنوية ثقيلة يمكن دراسة خواصها، وكذلك دراسة فعل التصادمات بينها ،وذلك باستخدام [[معجل الأيونات]].
 
يمكن استخدام أشعة الأيونات في الطاقات العالية لتخليق أنوية في درجات حرارة مرتفعة، وتتجه الدراسات الحديثة في هذا المجال إلى محاولة فهم تفاعلات [[البلازما في الفيزياء]] وبلازما [[كوارك]]-[[جلوون]]، وهي [[جسيمات أولية]] أصغر من [[البروتون]] ويتكون منها [[البروتون]] و[[النيوترون]] والتحقق من [[نظرية النموذج العياري]].
 
== المواضيع الحديثة في الفيزياء النووية ==
=== التغييرات التلقائية من نوية إلى أخرى : الاضمحلال النووي ===
 
{{مقال تفصيليمفصلة|نشاط إشعاعي}}
 
هناك 80 عنصر لديهم على الأقل [[نظير]] واحد مستقر (تعرف بأنها نظائر غير مشعة). وهناك اجمالا نحو 256 مثل هذه النظائر المستقرة. ومع ذلك، فهناك آلاف من النظائر المشعة (أي غير مستقرة). وتتحلل النظائر المشعة للوصول إلى حالة الاستقرار عن طريق اصدار [[أشعة ألفا]] أو [[أشعة بيتا]] أو [[أشعة غاما]]، وتتصف كل عملية تحلل لها بما يسمى [[عمر النصف]] وهذا قد يبلغ كسور من [[الثانية]] إلى أسابيع، وسنة، أو عدة بلايين من السنوات.
 
على سبيل المثال، إذا كان لنواة عدد قليل جدا أو عدد كبير جدا من النيوترونات (متتطرف عن المتوسط) فأنها تكون عادة غير مستقرة، وتتحلل. ففي عملية تسمى [[إضمحلال بيتا]] التي يتحلل بواسطتها [[النيتروجين]]-16 (وتتكون نواته من 7 بروتونات و9 نيوترونات) ويتحول إلى [[ذرة]][[الأوكسجين]]-16 (ومكونات نواته 8 بروتونات و8 نيوترونات) في غضون ثوان قليلة من نشأة النيتروجين-16 أثناء تفاعل مثلا. في هذا النوع من التحلل أو الاضمحلال يتحول أحد النيوترونات في نواة النتروجين-16 تلقائيا إلى [[بروتون]] و[[إلكترون]] مع إصدار ما يسمى [[نيوترينو|نقيض النيوترينو]] بواسطة القوة النووية الضعيفة، ويحدث ذلك التحلل بواسطة [[قوة نووية ضعيفة|القوة النووية الضعيفة]]. فيتحول [[عنصر كيميائي|العنصر]] لعنصر آخر في العملية. وبينما كان لديه قبل التحلل 7 بروتونات (نيتروجين) لديها الآن 8 ويصبح [[أوكسجين]].
 
وفي [[تحلل ألفا]] يتحلل عنصر مشع عن طريق إصدار [[نواة الذرة|نواة]] [[الهليوم]]-4 (وهي تتكون من 2 بروتون و 2 نيوترون)، وهي من أكثر العناصر استقرارا على الإطلاق. وعندا يطلق العنصر جسيم ألفا فإنه يتحول إلى عنصر آخر تحوي نواته عدد 2 من البروتونات و2 من النيوترونات أقل. في كثير من الحالات تستمر عملية التحلل خلال عدة خطوات من هذا النوع أو بنوع آخر من التحلل (مثل تحلل بيتا) حتى يتم تشكيل عنصرا مستقرا.
 
في [[تحلل غاما]] فلا يتغير نوع العنصر، فالنواة تحتفظ بنفس الأعداد الأصلية من بروتونات ونيوترونات، وكل ما في الأمر أنها تهبط من [[حالة إثارة]] إلى حالة أقل إثارة عن طريق اصدار [[فوتون]] من [[أشعة غاما]]، وتستمر عملية الهبوط من حالة إثارة إلى أخرى مع أصدار [[فوتون]] من [[أشعة غاما]] في كل مرة حتى تصل إلى [[حالة قاعية|الحالة القاعية]] وتصبح مستقرة. والعنصر لا يتغير في هذه العملية إلا أنه يفقد [[طاقة|الطاقة]] الزائدة.
 
وهناك التحلل الداخلي، حيث تمتص النواة واحدا من إلكترونات المدارية الداخلية في الذرة ويتحول أحد البروتونات في النواة إلى نيوترون، بذلك يتغير الذرة إلى عنصر آخر حيث نقص عدد البروتونات بمقدار 1 ويزداد عدد النيوترونات بمقدار 1 وبهذا لا تتغير الكتلة الذرية ولكن يتغير العدد الذري (عدد البروتونات)، ويصاحب تلك العملية التي تسمى" اصتياد K "إصدار الطاقة الزائدة في هيئة [[فوتون]] من [[أشعة إكس]].
 
=== الاندماج النووي ===
{{مقال تفصيليمفصلة|اندماج نووي}}
 
عندما تتلامس كتلتين صغيرتين مع بعضهما البعض فأنه من الممكن ان يندمجا معا بفعل القوة القوية. وإنه يأخذ قدرا كبيرا من الطاقة لدفع نويات قريبة بما فيه الكفاية معا من أجل [[القوة النووية]] أو القوية ليكون لها تأثير، ولذا فإن عملية الاندماج النووي لا يمكن أن يتم إلا في درجات حرارة عالية أو كثافة عالية. فعندما تكون النويات قريبة بما فيه الكفاية معاتتغلب القوة القوية على التنافر الكهرومغناطيسي وتسحقهم إلى نواة جديدة. وتلتحم كمية كبيرة جدا من الطاقة مع بعضها عندما يتم تحرير ضوء نوية لأن الطاقة ملزمة الزيادات لكل نيوكلون مع العدد الكتلى حتى النيكل. والنجوم مثل شمسنا مدعومة من الانصهار بأربعة بروتونات نواة الهيليوم، وهما اثنين من البروتونات، واثنين من [[نيوترون|النيوترونات.]] والاندماج غير المنضبط للهيدروجين مع الهيليوم يعرف ب "الهروب الحرارى ". هناك أبحاث لإيجاد طريقة مجدية اقتصاديا لاستخدام الطاقة من هذا الاندماج جارى التعرض لها حاليا من قبل المؤسسات البحثية المختلفة.
 
=== الانشطار النووي ===
{{مقال تفصيليمفصلة|انشطار نووي}}
 
طبقا لمنحنى [[طاقة الارتباط]] تتناقص طاقة الارتباط لكل [[نوكليون]] للعناصر الأثقل من [[النيكل]] مع زيادة [[الكتلة الذرية]]. ولذلك فمن الممكن، وهذا يحدث [[اليورانيوم-235|لليورانيوم-235]] أن تنشطر النواة إلى نصفين عند امتصاصها لنيوترون هل الخارج. ويعرف هذا التفاعل ب [[انشطار نووي]].
 
في عملية [[تحلل ألفا]] يمكن اعتبارها نوع خاص من [[الانشطار النووي]] التلقائى حيث أن جسيم ألفا الصادر عن التحلل ما هو إلا نواة [[الهيليوم]]-4.
 
تصدر بعض الأنوية مثل اليورانيوم-235 عند الانشطار عدد من النيوترونات بين 2 و 3 نيوترونات. ويمكن لتلك النيوترونات الصادرة أن تـُتمتص من أنوية أخرى من اليورانيوم-235 فتنشطر هي الأخرى إلى قسمين بالإضافة إلى أنطلاق من 2 إلى 3 من النيوترونات. وقد يستمر هذا التفاعل الانشطاري بتزايد سريع فيما يسمى [[تفاعل تسلسلي]]، وتنطلق منه خلال ثانية واحدة أو أقل طاقة هائلة فظيعة، تلك هي فكرة [[القنبلة الذرية]]. وقد استخدمت قنابل الانشطار النووي مثل التي استخدمتها [[الولايات المتحدة]] ضد [[هيروشيما]] و [[نجازاكي]] في نهاية [[الحرب العالمية الثانية]] وكان لهما أثر فظيع على البشر والمنشآت . وترويض تلك الطاقة عن طريق ضبط سير التفاعل المتسلسل هو مصدر الطاقة لمحطات [[الطاقة النووية]].
 
هناك مثال معروف لمفاعل انشطار نووي طبيعي موجود في منطقتين من أوكلو - الجابون - [[أفريقيا]] - كان نشيطا منذ أكثر من 1.5 مليار سنة مضت.
 
تعزى نحو 70 % من حرارة الأرض الباطنية - وهي تصل من 1500 إلى 5000 درجة مئوية بين عمق 100 [[كيلومتر]] و6000 كيلومتر - تعزى إلى تحلل العناصر المشعة الموجودة في [[غلاف أرضي|غلاف الأرض]].
 
=== إنتاج العناصر الثقيلة ===
وفقا لنظرية [[الانفجار العظيم]] عندما برد [[الكون]] أنه تجسمت [[جسيم أولي|الجسيمات الاولية]] من بروتونات ونيوترونات وإلكترونات، وعندما برد الكون أكثر أصبحت درجة حرارته ملائمة لأن يمتص كل بروتون إلكترونا ويكون ذرة [[الهيدروجين]] ونسبته نحو 76% من المادة. كما تتفق حسابات نظرية الانفجار لعظيم بالنسبة إلى تكون العناصر الخفيفة الأخرى من [[الهيليوم]] وهو بنسبة 23% و[[الثوريوم]] بنسبة نحو 1%.
 
ومع وجود الجاذبية بدأت تلك السحب العظيمة الأحجام في التكثف في بعض المناطق في الكون النشأ، نشا عنها تجمعات من المجرات والنجوم الضخمة ونجوم أخرى صغيرة. وتدبل المشاهدة والرصد الفلكي أن تكون النجوم بدأ بعد الانفجار العظيم بنحو 600 مليون سنة، في وقت أصبحت درجة الحرارة فيه منخفضة بحيث تسمح بنشأة النجوم والمجرات. وفي النجوم بدأ التفاعل النووي المبني على [[اندماج نووي|الاندماج النووي]] للهيدروجين ، وبدأ الهيدروجين يتحول إلى [[الهيليوم]]، (وهذا هو ما يحدث حاليا في قلب الشمس حيث يتحول الهيدروجين إلى الهيليوم وتنطلق طاقة التفاعل لامداد الأرض بالحرارة اللازمة للحياة) . وبحسب كتلة النجم تجري فيه عمليات الاندماج النووي المختلفة مكونة عناصر أثقل من الهيليوم مثل [[الكربون]] و[[الأكسجين]] و[[النيتروجين]] و[[السيليكون]]. وتسمى تلك المرحلة من عمر النجم مرحلة [[تخليق العناصر]]. وفي النجوم تنتهي تلك المرحلة بتخليق [[الحديد]].
عندئد يتوقف التفاعل النووي في النجم فجأة بسبب عدم إمكانية الحديد الدخول في تفاعلات اندماجية لإنتاج الطاقة، وقبل ذلك يكون النجم قد استهلك كل ما لديه من الهيدروجين والهيليوم. فتتغلب قوى الجاذبية على قوة الحرارة والضغط الداخلي بتوقف التفاعل الاندماجي وينهار النجم عل نفسه محدثا انفجارا شديدا ويصبح [[مستعر أعظم]].
 
خلال انفجار النجم في صورة المستعر الأعظم تتكون العناصر الثقيل (الأثقل من الحديد) عن طريق امتصاص النيوترونات التي تتناثر كثيرا خلال الانفجار. وتعتقد العلماء في وجود عمليتين لامتصاص النيوترونات : أحدهما امتصاص بطيء (slow) للنيوترونات وتسمى عملية ''s'' process والعملية الثانية سريعة (rapid neutron capture) وتسمى ''r '' process . وتحدث عملية الامتصاص البطيئة للنيوترونات في أنواع النجوم البالغة الكبر ''s'' process (أكبر من الشمس 10 مرات وأكثر) وهي نجوم حرارية [[نباض|نباضة]] ة وتستغرق عدة مئات من السنين أو عدة آلاف سنين لتكوين عناصر ثقيلة مثل [[البزموث]] (83 بروتون و 126 نيوترون) من عناصر أخف. أما الامتصاص النيوتروني السريع فهو يحدث عندما ينفجر النجم بعد استهلاكة لكل [[الهيدروجين]] و[[الهيليوم]]، وبانفجار النجم تتهيأ الظروف المناسبة من درجة حرارة عالية، وفيض هائل من النيوترونات والعناصر الأخرى لتخليق العناصر الثقيلة.
 
تلك التطورات في عمر النجوم هي التي تؤدي إلى تعدد امتصاص النيوترونات مكونة أنوية غنية بالنيوترونات، والتي تتحلل بعد ذلك عن طريق [[اضمحلال بيتا]] وتكون عناصر ثقيلة. ويحدث ذلك بصفة خاصة عند نقاط تسمى "نقاط انتظار" والتي تؤدي بمرور الزمن إلى تكون أنوية أكثر استقرارا، لها أغلفة ممتلئة كاملة [[نيوترون|بالنيوترونات]] فيما يسمى (الأعداد السحرية). وتبلغ فترة العملية السريعة ''r'' process في العادة عدة ثوان.
 
== أنظر أيضاً ==
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/wiki/فيزياء_نووية»