p-núcleos


Los núcleos p ( p significa rico en protones ) son ciertos isótopos naturales ricos en protones de algunos elementos entre el selenio y el mercurio inclusive que no se pueden producir ni en el proceso s ni en el proceso r .

Los trabajos clásicos e innovadores de Burbidge, Burbidge, Fowler y Hoyle (1957) [1] y de AGW Cameron (1957) [2] mostraron cómo la mayoría de los nucleidos naturales más allá del elemento hierro pueden formarse en dos tipos de procesos de captura de neutrones , el s- y el r-process. Algunos nucleidos ricos en protones que se encuentran en la naturaleza no se alcanzan en estos procesos y, por lo tanto, se requiere al menos un proceso adicional para sintetizarlos. Estos núcleos se denominan núcleos p .

Dado que la definición de los núcleos p depende del conocimiento actual de los procesos s y r (ver también nucleosíntesis ), la lista original de 35 núcleos p puede modificarse a lo largo de los años, como se indica en la siguiente tabla. Por ejemplo, hoy se reconoce que las abundancias de 152 Gd y 164 Er contienen al menos fuertes contribuciones del proceso s . [3] Esto también parece aplicarse a los de 113 In y 115 Sn, que además podrían fabricarse en el proceso r en pequeñas cantidades. [4]

Los radionucleidos de vida larga 92 Nb, 97 Tc, 98 Tc y 146 Sm no se encuentran entre los núcleos p definidos clásicamente, ya que ya no se encuentran de forma natural en la Tierra. Sin embargo, según la definición anterior, también son núcleos p porque no pueden formarse ni en el proceso s ni en el proceso r. Del descubrimiento de sus productos de descomposición en granos presolares se puede inferir que al menos 92 Nb y 146 Sm estaban presentes en la nebulosa solar . Esto ofrece la posibilidad de estimar el tiempo transcurrido desde la última producción de estos p-núcleos antes de la formación del Sistema Solar . [5]

los núcleos p son muy raros. Esos isótopos de un elemento que son núcleos p son menos abundantes típicamente por factores de diez a mil que los otros isótopos del mismo elemento. Las abundancias de p-núcleos solo pueden determinarse en investigaciones geoquímicas y mediante análisis de material meteorítico y granos presolares . No se pueden identificar en los espectros estelares . Por lo tanto, el conocimiento de las abundancias p se restringe a las del Sistema Solar y se desconoce si las abundancias solares de los núcleos p son típicas de la Vía Láctea . [6]

La producción astrofísica de núcleos p aún no se comprende por completo. El proceso γ favorecido (ver más abajo) en las supernovas de colapso del núcleo no puede producir todos los núcleos p en cantidades suficientes, según las simulaciones informáticas actuales . Esta es la razón por la cual se están investigando mecanismos de producción adicionales y sitios astrofísicos, como se describe a continuación. También es concebible que no haya un solo proceso responsable de todos los núcleos p, sino que diferentes procesos en varios sitios astrofísicos produzcan ciertos rangos de núcleos p. [7]


Parte del gráfico de nucleidos que muestra algunos núcleos s, r y p estables o casi estables