ماذا ينتج عن عملية الانشطار النووي للعناصر الثقيلة؟
الانشطار النووي هو عملية إنقسام نواة ذرة ثقيلة إلى قسمين أو أكثر، وبهذه العملية يتحول عنصر معين إلى عنصر أخر وينتج عن عملية الانشطار نيوترونات وفوتونات عالية الطاقة (بالاخص أشعة غاما) وجسيمات نووية مثل جسيمات ألفا وأشعة بيتا. يؤدي انشطار العناصر الثقيلة إلى تولد كميات ضخمة من الطاقة الحرارية والإشعاعية.
بعد دقائق من فقد النجم لطاقته، تبدأ نواته في الانكماش. تتسبب طاقة الوضع الناتجة عن الانكماش في رفع درجة حرارة القلب إلى 5,000 مليار كلفن، مما يتعارض مع الانكماش ويعطله. ونظراً لعدم تولد طاقة حرارية إضافية عن طريق تفاعلات اندماج جديدة، لذا تبدأ عملية الانكماش بسرعة وتستغرق فقط ثوانٍ معدودة. تتحطم نواة النجم وينتج عن ذلك نجم نيوتروني، أو إذا كان النجم عملاقاً بصورة كافية، ثقباً أسوداً. أما الطبقات الخارجية للنجم فتنفجر فيما يعرف بمستعر أعظم من الدرجة الثانية، والذي قد يستمر عدة أيام قد تطول إلى عدة أشهر. ينتج عن هذا الانفجار سيلاً عارماً من النيوترونات، والتي ينتج عنها في حوالي ثانية واحدة، ما يقرب من نصف العناصر الأثقل من الحديد، عن طريق آلية تعرف باسم عملية آر.
يوضح الرسم البياني أدناه طاقة الترابط لعناصر مختلفة. ويمكن تعريف زيادة قيم طاقة الترابط بطريقتين :
كما يُرى، أن العناصر الخفيفة مثل الهيدروجين تطلق كمية كبيرة من الطاقة (لها طاقة ترابط كبيرة) عند إضافة نوكليون، أثناء عملية الاندماج. وبالعكس، العناصر الثقيلة مثل اليورانيوم تفقد كمية كبيرة من الطاقة عندما يتحرر نوكليون أثناء عملية الانشطار النووي.