V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Důležitou úlohu zde hrají procesy opakované neutronové fúze následnými β−-rozpady *), při nichž
jsou generovány stále těžší těžší jádra urany transurany. Všechny prvky Zemi, kromě vodíku který prvotní a
hélia, pocházejí "prachu" hvězd vyhořelých dávno před vznikem naší Sluneční soustavy.generace předtím 1.generace).
Rychlým zachycováním neutronů následujícím opakovaným β−-rozpadem vznikají expandujícím obalu supernovy
těžká jádra transurany.
■ Během samotného výbuchu supernovy dispozici tak velké množství energie tak velká
koncentrace těžkých částic, mohou účinně vznikat těžší prvky než železo, včetně nejtěžších..10.cz/JadRadFyzika. Tato
těžká jádra mohou vznikat plazmě bohaté neutrony při tzv. Další generace hvězd, které vznikaly z
této látky obohacené těžší prvky, již nedosahovaly takových hmotností jejich doba života byla stamiliony let až
několik miliard let.htm (56 58) [15.. Při pomalém s-procesu prvním zachycení další neutron zachycen jádrem pro proběhnutí β−-
rozpadu. Tímto způsobem mohou vznikat středně těžká jádra Z=209, avšak těžká jádra oblasti uranu a
transuranů nikoli, neboť záchytu neutronu zde dochází rychlému rozpadu (či rozštěpení) takového jádra.2008 12:13:17]
. Alchymisté, kteří nocích úctou dívali na
hvězdy, vzývali prosili pomoc, naprosto netušili, tyto hvězdy již miliardy let před nimi dělaly
(a stále dělají) obrovských měřítcích to, oni malých měřítcích neúspěšně snažili přeměny prvků. r-procesu (rychlém), kdy další neutron zachytí
dříve, než dojde β−-rozpadu. Jádra těchto těžkých prvků jsou
rovněž vyvržena okolního prostoru.
Takové hvězdy jako naše Slunce celá sluneční soustava vznikly oblaků plynů "přetavených
a převařených" dřívějšími pokoleními hvězd *); tato oblaka byla již obohacena těžké prvky. atd.
S trochou nadsázky lze tedy hrdě prohlásit, "všichni jsme potomky hvězd!" každý atom
uhlíku, kyslíku, síry atd...
*) Při β−-rozpadu protonové číslo zvyšuje Při opakovaném pohlcení neutronu následném β−-rozpadu takto
vzniklá jádra neustále posunují těžším složitějším jádrům: NAZ+n→ N+1AZ→(β−)→ N+1BZ+1+n→ N+2BZ+1→(β−)→ N
+2CZ+2 .1 "Úloha gravitace při vzniku evoluci hvězd", kosmická nukleosynthéza hlediska jaderné
(astro)fyziky nastíněna práci "Kosmická alchymie", syntetický pohled vývoj vesmíru pak práci "Antropický princip
http://astronuklfyzika. našem těle vznikl kdysi dávno před miliardami let "ohnivé nukleární peci"
nitra staré hvězdy, nyní již dávno zaniklé. Termonukleární plazma bohatá neutrony vyskytuje právě při výbuchu supernovy.
*) Hvězdy první generace, které vznikaly období cca 300-700 tisíc let velkém třesku vodíku hélia (jiné prvky
tehdy ještě vesmíru nebyly), měly pravděpodobně značně velké hmotnosti cca 100-300 M¤.RNDr. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika
Pozn: hvězdách jsou termonukleárně syntetizovány nikoli atomy prvků, ale atomová jádra prvků. Naše Slunce vzniklo patrně jako hvězda 3.generace materiálu, obohaceného výbuchu hvězd
2. Podle zákonitostí
hvězdné evoluce tedy vyvíjely velice rychle zhruba 3-5 milionech let vybuchovaly jako supernovy vnesly
do mezihvězdné hmoty těžší prvky, které nich termonukleární syntézou vznikly..
Podle poměru rychlosti záchytu neutronů následného β−-rozpadu nukleosyntéza tohoto druhu rozděluje dva
typy procesů. Pro další vývoj ovšem kromě stabilních jader zachovají pouze jádra, jejichž poločas
radioaktivního rozpadu dostatečně dlouhý, větší než cca 108let.
Evoluce hvězd hlediska relativistické astrofyziky podrobněji popsána knize "Gravitace, černé díry a
fyzika prostoročasu", §4.
Hvězdy lze označit jakési "alchymistické kotle" vesmíru, nichž lehčích prvků
termonukleární synthézou vytvářejí těžší prvky. Jakmile je
takové jádro vyvrženo žhavého nitra hvězdy dostane ven prostředí nízkou teplotou, okamžitě němu
připojí všudypřítomné elektrony patřičném počtu konfiguraci) daném nábojem (protonovým číslem) jádra -
vzniknou tak neutrální atomy známé Mendělejevovy periodické tabulky.
Určitou výjimkou jsou lehké prvky deuterium, litium, berilium bór, které nejsou přímým produktem
termonukleárních reakcí hvězdách (při těchto reakcích jsou naopak "spalovány"), ale vznikly interakcí kosmického
záření ostatními jádry, především uhlíku, dusíku kyslíku, které jsou vysokoenergetickým kosmickým zářením tříštěny
na lehčí jádra
