r-Prozess
Physik
Basiswissen
Kurz nach dem hypothetischen Urknall gab es im Kosmos nur die Elemente Wasserstoff, Helium und Lithium. Später entstanden in brennenden oder auch explodierenden Sternen schwerere Elemente wie Kohlenstoff oder Eisen. Die Entstehung noch schwererer Elemente wie etwa Gold oder Radon hingegen erfordert heftige kosmische Ereignisse wie die Kollision von zwei Neutronensternen. Dabei spielt der sogenannte r-Prozess eine zentral Rolle. Das ist hier kurz vorgestellt.
Was ist der r-Prozess?
Der r-Prozess ist ein sehr schneller, in Millisekunden ablaufender Vorgang, bei dem ein Atomkern, etwa von Eisen, einem Bombardement von freien Neutronen ausgesetzt ist. Das kleine r steht für rapid (englisch schnell) und bedeutet, dass der Prozess tatsächlich schnell abläuft. Es lagern sich dann sehr viele freie Neutronen an zum Beispiel einen Eisenkern an. Der Kern hat als Folge davon einen krassen Überschuss an Neutronen und ist stark radioaktiv. Einige der Neutronen wandeln sich durch Aussendung von einem schnellen Elektron, einem Beta-minus-Teilchen (Betastrahlung), um in ein Proton. Am Ende entstehen so aus leichteren Atomen wie Eisen die Atome schwerer Elemente wie zum Beispiel Gold. Der r-Prozess ist ein Sonderfall einer sogenannten Nukleosynthese ↗