Fe[26]: ένα παιχνίδι πυρηνικής αστροφυσικής

Posted on 21/04/2014

0


… η απάντηση των φυσικών στο αντίστοιχο εθιστικό παιχνίδι 2048

fe26

To παιχνίδι Fe[26] δημιουργήθηκε από τους προπτυχιακούς φοιτητές Dimitar Dimitrov και Kevin O’Connor του Rensselaer Polytechnic Institute

Ως γνωστόν στο εσωτερικό των άστρων, όπως ο ήλιος μας, πραγματοποιούνται πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης. Έτσι, στο εσωτερικό του ήλιου τα πρωτόνια με μια σειρά διαδοχικών πυρηνικών αντιδράσεων μετατρέπονται σε πυρήνες ηλίου (διαβάστε σχετικά ΕΔΩ: «Ο κύκλος σύντηξης πρωτονίου-πρωτονίου» ή ΕΔΩ: «Η το Ηe, who am the only one«). Όταν ένα άστρο εξαντλήσει το πυρηνικό καύσιμο του υδρογόνου τότε οι πυρήνες ηλίου μέσω της διαδικασίας των «τριών άλφα» δημιουργούν τον πυρήνα του άνθρακα-12 (διαβάστε σχετικά ΕΔΩ: «Πως δημιουργείται το στοιχείο του άνθρακα στο Σύμπαν»  και στη συνέχεια οι πυρήνες του άνθρακα αντιδρώντας με πυρήνες ηλίου δίνουν οξυγόνο κ.ο.κ.

Εν γένει υπάρχει μια σειρά επιτρεπόμενων πυρηνικών αντιδράσεων που οδηγούν στον πυρήνα του 56Fe [που έχει ατομικό αριθμό 26].

Το παιχνίδι Fe [26] αναφέρεται σ’ αυτές τις διαδοχικές πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης που πραγματοποιούνται στα άστρα. Οι αντιδράσεις αυτές περιέχονται στον πίνακα που δίνεται στις οδηγίες του παιχνιδιού, όπως επίσης και τα προϊόντα διάσπασης των ασταθών πυρήνων που πιθανόν να δημιουργηθούν:
astro3astro4
Σκοπός του παιχνιδιού είναι να σχηματιστεί 56Fe δεδομένου ότι στο στοιχείο αυτό σταματάει η σύνθεση βαρύτερων πυρήνων (υπενθυμίζεται ότι το άστρο στη συνέχεια εκρήγνυται ως σουπερνόβα, για να παραχθούν όλα τα βαρύτερα στοιχεία που παρατηρούνται στη φύση,  αλλά αυτή η εξέλιξη δεν περιλαμβάνεται στο παιχνίδι).

Το Fe[26] παίζεται ακριβώς όπως το παιχνίδι 2048.

Μπορούμε να μετακινήσουμε όλα μαζί τα στοιχεία που περιέχονται στον πίνακα με τα βελάκια του πληκτρολογίου πάνω, κάτω, δεξιά, αριστερά. Αν βρεθούν δίπλα-δίπλα δυο πυρήνες που μπορούν να αντιδράσουν (σύμφωνα με τον πίνακα των οδηγιών) τότε δημιουργούν έναν βαρύτερο πυρήνα.
Για παράδειγμα, στον πίνακα που ακολουθεί, το 8Βe βρίσκεται δίπλα στον πυρήνα 4Ηe:astro1Αν μετακινήσουμε όλα τα στοιχεία προς τα δεξιά, παίρνομε τον πυρήνα 12C:astro2Ο αριθμός 7 που περιέχεται στο τετραγωνάκι του πυρήνα 8Βe σημαίνει ότι μετά από επτά κινήσεις ο πυρήνας αυτός θα διασπάται (στη θέση του θα εμφανιστεί ο πυρήνας 4Ηe).

Αν καταφέρετε να δημιουργήσετε 56Fe τότε θα εμφανιστεί η παρακάτω εικόνα:final… αλλά η συνέχεια στο παιχνίδι επιτρέπεται μέχρι να εξαντλήσετε τα πυρηνικά σας καύσιμα:astro7

Μπορείτε να διασκεδάσετε με το παιχνίδι Fe[26] και ταυτόχρονα να εξοικειωθείτε με τις πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης που πραγματοποιούνται στο εσωτερικό των άστρων ΕΔΩ: http://newbrict.github.io/Fe26/