عملية rp

تتألف عملية التقاط البروتون السريع ( rp ) من عمليات التقاط متتالية للبروتونات على نوى أولية لإنتاج عناصر أثقل. ^{[ 1 ]} وهي عملية من عمليات التخليق النووي ، وقد تكون، إلى جانب عمليتي الالتقاط البطيء (s) والالتقاط السريع ( r) ، مسؤولة عن توليد العديد من العناصر الثقيلة الموجودة في الكون. ومع ذلك، فهي تختلف اختلافًا ملحوظًا عن العمليات الأخرى المذكورة في أنها تحدث على الجانب الغني بالبروتونات من الاستقرار، وليس على الجانب الغني بالنيوترونات.

لم تُحدد بعدُ نقطة نهاية عملية rp (أعلى عنصر كتلةً يمكن إنتاجه)، لكن تشير الأبحاث إلى أنها في النجوم النيوترونية لا تتجاوز التيلوريوم . ^{[ 2 ]} تُبلغ نقطة النهاية النهائية عند ¹⁰⁷ Te بسبب عدم الاستقرار تجاه اضمحلال ألفا ، حيث يؤدي الاضمحلال الناتج عن الفوتونات أو تفاعلات (γ,α) بشكل أساسي إلى إعادة المسار إلى نفسه. لذلك، لا يمكن لعملية rp إنتاج نوى ذات أعداد كتلية تتجاوز 106 أو 107. بعد ذلك، تؤدي عمليات التقاط البروتونات الإضافية إلى انبعاث بروتونات فوري أو انبعاث ألفا، وبالتالي يُستهلك تدفق البروتونات دون إنتاج عناصر أثقل؛ تُعرف هذه العملية النهائية بدورة القصدير-الأنتيمون-التيلوريوم، ^{[ 3 ]} والتي تدعي مصادر أحدث أنها لم تُبلغ في الواقع.

يجب أن تحدث هذه العملية في بيئات ذات درجات حرارة عالية جدًا (أعلى من 10⁹ ^كلفن ) حتى تتمكن البروتونات من التغلب على حاجز كولوم الكبير لتفاعلات الجسيمات المشحونة. كما أن البيئة الغنية بالهيدروجين شرط أساسي نظرًا لتدفق البروتونات الكبير المطلوب. يُعتقد أن النوى الأولية اللازمة لحدوث هذه العملية تتشكل أثناء تفاعلات الانطلاق من دورة CNO الساخنة . عادةً ما يتنافس التقاط البروتون في عملية rp مع تفاعلات (α,p)، حيث أن معظم البيئات ذات التدفق العالي للهيدروجين غنية أيضًا بالهيليوم. يُحدد النطاق الزمني لعملية rp بواسطة اضمحلالات β⁺ عند خط تنقيط البروتونات أو بالقرب منه ^، لأن التفاعل الضعيف أبطأ بكثير من التفاعل القوي والقوة الكهرومغناطيسية عند هذه الدرجات الحرارية العالية. 

المواقع المقترحة لعملية rp هي أنظمة ثنائية متراكمة ، حيث يكون أحد النجمين نجمًا نيوترونيًا . في هذه الأنظمة، يقوم النجم المانح بتراكم المادة على نجمه الشريك المضغوط. عادةً ما تكون المادة المتراكمة غنية بالهيدروجين والهيليوم نظرًا لأصلها من الطبقات السطحية للنجم المانح. ولأن هذه النجوم المضغوطة تتمتع بمجالات جاذبية عالية ، تسقط المادة بسرعة كبيرة باتجاه النجم المضغوط، وعادةً ما تصطدم بمواد متراكمة أخرى في طريقها، مُشكّلةً قرصًا تراكميًا . في حالة التراكم على نجم نيوتروني، ومع تراكم هذه المادة ببطء على السطح، ستصل درجة حرارتها إلى حوالي 10⁸ ^كلفن  .

يُعتقد أن عدم الاستقرار النووي الحراري ينشأ في نهاية المطاف في هذا الغلاف الجوي الساخن، مما يسمح لدرجة الحرارة بالاستمرار في الارتفاع حتى تؤدي إلى انفجار نووي حراري متسارع للهيدروجين والهيليوم. خلال الوميض، ترتفع درجة الحرارة بسرعة، لتصبح عالية بما يكفي لحدوث عملية rp. بينما يستمر الوميض الأولي للهيدروجين والهيليوم لثانية واحدة فقط، تستغرق عملية rp عادةً ما يصل إلى 100 ثانية. لذلك، تُلاحظ عملية rp كذيل لانفجار الأشعة السينية الناتج .

• النوى p