Nastanak elemenata iza gvozdja

Postoji mnogo elemenata koji su teži od gvožđa. Videli smo da se alfa proces završava nastankom gvožđa, i logično je zapitati se kako su onda nastali ti teži elementi? Da bi oni nastali morao je da postoji neki drugi proces, taj proces naziva se zahvat neutrona – nastanak težih jezgara apsorpcijom neutrona.

Duboko u unutrašnjosti zvezde u kasnom stadijumu evolucije postoje vrlo povoljni uslovi za odigravanje procesa zahvata neutrona. Neutroni nastaju kao sporedni proizvodi u mnogim nuklearnim reakcijama i ih ima u izobilju za reakcije sa gvožđem ili drugim elementima. Neutroni nemaju naelektrisanje i zbog toga ne postoje odbojne sile između njih i jezgra. Kako se sve više neutrona sudara sa jezgrom gvožđa, dolazi do stapanja i masa gvožđa raste.

Porast broja neutrona ne dovodi do nastanka drugog elementa već nastaje samo izotop veće mase. U jednom trenutku zbog velikog broja zahvaćenih neutrona jezgro postaje nestabilno i raspada se na jezgra nekih drugih elemenata. Na primer:

U ovom nizu reakcija gvožđe-56 zahvata neutron i nastaje relativno stabilno gvožđe-57 koje novim zahvatom neutrona prelazi u gvožđe-58 koje na isti način prelazi u gvožđe-59. Ovo poslednje jezgro je radioaktivno i raspada se na kobalt-59 koji je stabilan. Sada se proces zahvata neutrona nastavlja tako što nastaje novi izotop kobalta, koji je radioaktivan i raspada se na nikl-60, i tako dalje.

Za svaki uspešan zahvat neutrona potrebno je, u proseku, godinu dana i zbog toga nestabilna jezgra imaju dovoljno vremena da se raspadnu pre nego što se odigra novi zahvat. Naučnici ovaj proces obično nazivaju ‘spor’ zahvat neutrona, ili s-proces. Na ovaj način nastali su bakar i srebro od kojih se nekad pravio metalni novac, olovo u akumulatorima naših automobila i zlato.