كم تبلغ كتلة النجم النيوتروني؟
نجم نيوتروني
النجم النيوتروني هو جرم سماوي ذو قطر متوسط يقدر بحوالي 20 كم وكتلته تتراوح ما بين 1,44 و 3 كتلة شمسية، وهو نوع من البقايا ينتج عن الانهيار الجاذبي لنجم ضخم في مستعر أعظم من نوع: "II" أو "Ib" أو "Ic". يتكون هذا النجم بشكل خاص من مادة مكونة من النيترونات، وكثافته كبيرة فقد تصل إلى أكثر من 10 1 2 {\displaystyle 10^{1}2} في مركزه، أي أن سنتيمترا مكعباً من هذه المادة يعادل كيلومتراً مكعباً من الجليد ذو كثافة 1 غرام لكل سنتيمتر مكعب. والنجم النيوتروني يتمتع بخصائص أخرى غير كثافته الكبيرة، مثل الحقل المغناطيسي المحيط به، ودرجة حرارته العالية. النجوم النيوترونية هي أصغر وأكثر أنواع النجوم المعروفة كثافةً.[1]
كتلة حرجة
الكتلة الحرجة في الفيزياء النووية وفيزياء المفاعلات النووية Reactor Physics هي أقل كتلة من اليورانيوم-235 أو البلوتونيوم-239 (أو بعض العناصر الأخرى فوق اليورانيوم)التي يمكن أن يتم فيها التفاعل المتسسل من دون توقف، وفي هذه الحالة يكون عدد النيوترونات داخل الكتلة الحرجة ثابتا.
لتوضيح مفهوم الكتلة الحرجة، لنتصور كرة بحجم قبضة اليد مصنوعة من اليورانيوم-235، وبعد تحفيز أولي لعملية الانشطار النووي بواسطة تسليط حزمة من النيوترونات على الكرة، سيتولد في المتوسط عدد 2.5 نيوترون جراء هذا الانشطار الأول لنواة ذرة اليورانيوم-235. وهذا يكون كافيا لبدأ انشطار ثان في نواة أخرى من اليورانيوم-235. وأثناء هذه السلسلة المتعاقبة من الانشطارات في اليورانيوم يتسرب الكثير من النيوترونات إلى خارج الكرة ولا تستطيع التفاعل. وبفقد تلك النيوترونات يتوقف التفاعل النووي. ولكن يجب أن يكون معدل تولد النيوترونات داخل الكرة مساو على الأقل لعدد النيوترونات المتسربة إلى الخارج لاستدامة التفاعلات الانشطارية. وهنا يأتي دور الكتلة الحرجة التي يمكن تعريفها بالحد الأدنى من كتلة مادة نووية معينة(يورانيوم-235 أو بلوتونيوم-239) كافية لدوام سلسلات متعاقبة من الانشطارات ، ويكون عدد النيوتراونات فيها ثابتا - لا يقل ولا يزيد .