נוסח השאלה המקורי: ניוטרון הוא חלקיק לא יציב לבדו - הוא מתפרק לאלקטרון ופרוטון - כיצד אם כך נוצר מצב בוא רוב המסה בכוכב הניוטרונים הינה של ניוטרונים?

רדיוסו של כוכב ניוטרונים הינו בין כ- 10 עד 20 ק"מ כאשר הצפיפות בליבתו של כוכב ניוטרונים הינה כ 1015 גרם לסמ"ק. בצפיפויות שכאלו האלקטרונים והפרוטונים מתמזגים להם לנויטרונים וליבתו של הכוכב אכן עשירה מאד בנויטרונים אך חשוב להדגיש כי לא כל הכוכב מורכב מניוטרונים.

כוכב ניוטרונים אינו מורכב כולו מניוטרונים. אם אכן כל הכוכב היה מורכב מניוטרונים, הניוטרונים היו מתפרקים. (זמן מחצית החיים של ניוטרון חופשי הינו פחות מ 15 דקות). אחוז קטן (10%) של אלקטרונים ופרוטונים קיימים אשר מאפשרים יצירת ניוטרונים ע"י תהליך בטא הופכי אשר מאזן את התפרקות הניוטרון.

למעשה, איננו יודעים מהו זמן מחצית החיים של ניוטרון בכוכב ניוטרונים. פרוטון יכול לתפוס אלקטרון ליצירת ניוטרון ובכך לאזן את דעיכת הניוטרונים, אך לא נפרט על כך כאן. לתליך קוראים בכלליות תהליך URCA וזהו אגב התהליך שבו כוכב הניוטרונים מתקרר.

(ניתן לדכא דעיכת ניוטרון אם אין מצב בעל אנרגיה נמוכה פנוי לפרוטון ולאלקטרון בתהליך הדעיכה. דבר זה אכן אפשרי מכיוון שפרוטונים וניוטרונים הינם פרמיונים).


כוכב ניוטרונים באדיבות נאס"א

מאת: חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

2 תגובות

  • יוחאי

    (בתחילת הכתבה) מה הכוונה

    (בתחילת הכתבה) מה הכוונה שפרוטונים ואלקטרונים ''מתמזגים'' לניוטרונים? ככה ניוטרון נוצר? התהליך מלווה בשחרור אנרגיה? אם כן באיזו צורה? משתחררת קרינה או פשוט קווארקים?

  • דרור יוסף

    ניוטרון

    איך יכול להיות שאלקטרון מתמזג עם פרוטון כאשר תורת הקוונטים מגבילה את הימצאות האלקטרון בקליפות מסביב לגרעין?
    מה גורם לאי היציבות של הניוטרון כאשר פועל כח משיכה (אדיר) הכולל כח חשמלי והבח הגרעיני החזק?