69.Ядерная астрофизика

ЯДЕРНАЯ АСТРОФИЗИКА -раздел астрофизики, тесно связанный с ядерной физикой и с теорией взаимодействийэлементарных частиц. Перекрывается с физикой космических лучей и с нейтринной астрофизикой. Я. а. использует достижения лаб. и теоретич. ядерной физики для объяснения источников энергии астр. объектов, происхождения хим. элементов, длякосмохронологии. В свою очередь, нек-рые астр. наблюдения позволяют наложить ограничения на ряд параметров теории взаимодействий элементарных частиц с точностью, к-рую невозможно достичь в лаб. экспериментах (особенно для слабовзаимодействующих частиц, напр. нейтрино).

ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ -процессы, идущие при столкновении ядер или элементарных частиц с др. ядрами, в результате к-рых изменяются квантовое состояние и нуклон-ный состав исходного ядра, а также появляются новые частицы среди продуктов реакции.

СВЕРХНОВЫЕ ЗВЁЗДЫ - звёзды, блеск к-рых при вспышке увеличивается на десятки звёздных величин в течение неск. суток. Вспышка происходит в результате взрыва звезды на конечной стадии её эволюции.

ВЗРЫВНОЙ НУКЛЕОСИНТЕЗ в астрофизике- образование хим. элементов в ядерных реакциях, происходящих во время потери звездой гидростатич. равновесия и её полного или частичного разрушения, напр. при вспышках сверхновых звёзд.

ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС - гидродинамич. сжатие космич. объекта под действием собств. сил тяготения, приводящее к значит. уменьшению его размеров.

Ядерные реакции, являются осн. источником энергии также вспышек сверхновых звёзд типа Ia. Термоядерные взрывы при вспышках таких сверхновых сопровождаются выбросом больших кол-в радиоакт. изотопов ⁵⁶Ni (переходящих в ⁵⁶Со, а затем в ⁵⁶Fe) и др. элементов, образуемых при взрывном нуклеосинтезе. Механизм взрыва сверхновых звёзд, связанных сгравитационным коллапсом (ныне принято отождествлять их со сверхновыми II типа), не установлен, тем не менее ясно, что взрывное энерговыделение в недрах сверхновой звезды порождает мощную ударную волну, за фронтом к-рой происходит нуклеосинтез, в частности синтез радиоактивного ⁵⁶Ni. Кол-во ⁵⁶Ni, выбрасываемого в межзвёздную среду при вспышке сверхновой звезды II типа, в неск. раз меньше, чем при вспышке типа Ia. Но частота вспышек II типа в галактике (типа нашей) выше, так что, вероятно, именно они играют важную роль в обогащении межзвёздной среды элементами "железного пика"

Из-за высокой изотропии К. л. наблюдения у Земли не позволяют установить, где они образуются До начала 70-х гг. 20 в. многие исследователи считали, что К. л. с эВ имеют в основном метагалактич. происхождение. Теория происхождения К. л. опирается не только на гипотезу о галактич. природе источников К. л., но и на представление о том, что К. л. длительное время удерживаются в Галактике, медленно вытекая в межгалактич. пространство. Двигаясь по прямой, К. л. покинули бы Галактику спустя неск. тысяч лет после момента генерации. Свойство атмосферы поглощать космические лучи было обнаружено еще в первых экспериментах В. Гесса. Попадая в атмосферу Земли, космические частицы (а это в основном протоны и ядра более тяжёлых элементов, чем водород) испытывают столкновения с её атомами и молекулами. В результате происходит расщепление ядер и образование многочисленных вторичных частиц.

Причина свечения звёзд. Звезда является небесным телом, которое с Земли видится как светящаяся точка на ночном небе. Вообще звезды — это огромные шары из раскаленных газов. В центральной их части температура достигает 6 000 000°С. При такой температуре протекает термоядерная реакция, преобразующая водород в гелий. При этом выделяется колоссальное количество энергии. Эта энергия из центра звезды прорывается к поверхности и излучается в космос в виде света.

Эволюция звезды - последовательность изменений, которым звезда подвергается в течение её жизни, то есть на протяжении сотен тысяч, миллионов или миллиардов лет, пока она излучает свет и тепло. В течение таких колоссальных промежутков времени изменения оказываются весьма значительными. Звезда начинает свою жизнь как холодное разрежённое облако межзвёздного газа, сжимающееся под действием собственного тяготения и постепенно принимающее форму шара и заканчивает жизнь в качестве Белого карлика.