Astrophysics with Radioactive Isotopes

در رابطه با اخترفیزیک حاصل از تشعشعات ساطع شده توسط هسته های رادیواکتیو اتمی، این کتاب روش های مختلف مورد استفاده برای اندازه گیری کیهان را شرح می دهد. ایزوتوپ های رادیویی این نشان می دهد که چگونه این پنجره نجومی به درک منابع و تکامل شیمیایی گاز کیهانی کمک کرده است. مواد مرجع و توضیحات برای دانش آموزان در مراحل پیشرفته آموزش گنجانده شده است.

واکنش های هسته ای در مکان های مختلف در سراسر جهان منجر به تولید هسته های پایدار و ناپایدار می شود. فراوانی آن‌ها را می‌توان از طریق روش‌های مختلف اندازه‌گیری کرد که امکان مطالعه فرآیندهای هسته‌ای مختلف در محیط‌های کیهانی را فراهم می‌کند. نوکلئوسنتز تشکیل کیهانی گونه‌های هسته‌ای جدید است که از هیدروژن و هلیوم ناشی از منشا انفجار بزرگ آغاز می‌شود. ستارگان در طول تکامل و انفجار خود، هسته های سنتز شده را ایجاد و بیرون می کنند. ادغام ترکیب جدید بین ستاره ای در ستارگان نسل بعدی، تکامل ترکیبی (شیمیایی) گاز کیهانی را در داخل و بین کهکشان ها مشخص می کند. گونه‌های رادیواکتیو پیام‌های منحصربه‌فردی در مورد چگونگی این اتفاق دارند.

از اولین نسخه این کتاب در سال 2011 با عنوان نجوم با رادیواکتیویته منتشر شد. مشاهدات مستقیم جدید در انتظار رادیواکتیویته ابرنواخترها انجام شده است و اکنون در دو فصل به روز شده در مورد ابرنواخترها مورد بررسی قرار گرفته است. در این ویرایش دوم، پیشرفت‌های سال‌های اخیر فراتر از درمان‌های یک‌بعدی ساختار ستاره‌ای و انفجارهای ستاره‌ای به سمت مدل‌های سه‌بعدی گنجانده شده است، و منجر به بازنویسی‌های قابل توجهی در فصل‌های 3-5 شد. بخش‌های مربوط به منشا منظومه شمسی دوباره نوشته شده‌اند تا دیدگاه‌های جدیدی در مورد تکامل ابرهای مولکولی غول‌پیکر ارائه شود. فصل مربوط به رادیواکتیویته های پراکنده اکنون همچنین شامل اندازه گیری مواد رادیواکتیویته در منظومه شمسی کنونی و تفاسیر آنها برای فعالیت های نوکلئوسنتز اخیر در کهکشان ما است. نتایج جدید قابل توجهی در مورد پرتوهای گاما حاصل از نابودی پوزیترون در آن فصل ذکر شده است و منجر به پیوندهای جدیدی با منابع سنتز هسته و همچنین فرآیندهای انتقال بین ستاره ای شده است. اکنون فصل جدیدی شرحی از فرآیندهای بین ستاره‌ای را ارائه می‌کند که اغلب «تکامل شیمیایی» نامیده می‌شوند، بنابراین ایجاد هسته‌های جدید را به مشاهدات فراوان آنها در گاز و ستاره‌ها مرتبط می‌کند. فصل‌های تجربی / ابزاری در مورد اندازه‌گیری‌های واکنش هسته‌ای، تلسکوپ‌های پرتو گاما و آزمایشگاه‌های دانه‌های پیش خورشیدی به‌روزرسانی شده‌اند. علاوه بر این، پنجره‌های جدیدی از ستاره‌شناسی که در سال‌های اخیر گشوده شده‌اند، در بحث‌های رویکرد چند پیام‌رسان گنجانده شده‌اند که اساس بینش‌های اخترفیزیکی را گسترش می‌دهد.

</ p>

Dealing with astrophysics derived from the radiation emitted by radioactive atomic nuclei, this book describes the different methods used to measure cosmic radio-isotopes. It demonstrates how this astronomical window has contributed to the understanding of the sources and the chemical evolution of cosmic gas. Reference materials and explanations are included for students in advanced stages of their education.

Nuclear reactions in different sites across the universe lead to the production of stable and unstable nuclei. Their abundances can be measured through different methods, allowing to study the various nuclear processes taking place in cosmic environments. Nucleosynthesis is the cosmic formation of new nuclear species, starting from hydrogen and helium resulting from the big bang origins. Stars create and eject synthesized nuclei during their evolution and explosions. Incorporation of the new interstellar composition into next-generation stars characterises the compositional (chemical) evolution of cosmic gas in and between galaxies. Radioactive species have unique messages about how this occurs.

Since the first Edition of this book published in 2011 with the title Astronomy with Radioactivities, long-awaited new direct observations of supernova radioactivity have been made and are now addressed in two updated chapters dealing with supernovae. In this second Edition, the advances of recent years beyond one-dimensional treatments of stellar structure and stellar explosions towards 3-dimensional models have been included, and led to significant re-writings in Chapters 3-5. The sections on the Solar System origins have been re-written to account for new insights into the evolution of giant molecular clouds. The chapter on diffuse radioactivities now also includes material measurements of radioactivities in the current solar system, and their interpretations for recent nucleosynthesis activity in our Galaxy. Significant new results on gamma-rays from positron annihilations have been accounted for in that chapter, and led to new links with nucleosynthesis sources as well as interstellar transport processes. A new chapter now provides a description of interstellar processes often called 'chemical evolution', thus linking the creation of new nuclei to their abundance observations in gas and stars. The experimental / instrumental chapters on nuclear reaction measurements, on gamma-ray telescopes, and pre-solar grain laboratories have been updated. Moreover, new windows of astronomy that have been opened up in recent years have been included in the discussions of the multi-messenger approach that broadens the basis for astrophysical insights.