Весь плутоний, используемый на Земле, искусственно производится в ядерных реакторах. Тем не менее, оказывается, что он тоже производится в природе.«Происхождение тяжелых элементов, производимых в природе в результате быстрого захвата нейтронов (« r-процесс ») зародышевыми ядрами, является одной из современных загадок нуклеосинтеза», — говорят д-р Кента Хотокезака, проф. Цви Пиран и проф.
Майкл Пол из Института Рака. физики в Еврейском университете Иерусалима, говорится в их письме.Плутоний — радиоактивный элемент. Его самый долгоживущий изотоп — плутоний-244, время жизни которого составляет 120 миллионов лет.
Обнаружение плутония-244 в природе означало бы, что этот элемент был синтезирован в астрофизических явлениях не так давно (по крайней мере, в масштабах галактического времени), и, следовательно, его происхождение не может быть слишком далеко от нас.Несколько лет назад было обнаружено, что ранняя Солнечная система содержала значительное количество плутония-244.
Учитывая его короткоживущий цикл, плутоний-244, существовавший более четырех миллиардов лет назад, когда образовалась Земля, давно распался, но его дочерние элементы были обнаружены.Но недавние измерения отложений плутония-244, включая анализ галактического мусора, упавшего на Землю и осевшего в глубоком море, предполагают, что лишь очень небольшое количество плутония достигло Земли из космоса за последние 100 миллионов лет.
Это разительно противоречит его присутствию в то время, когда была сформирована Солнечная система, и поэтому галактический радиоактивный плутоний оставался загадкой.Группа ученых Еврейского университета показала, что эти противоречивые наблюдения можно согласовать, если источник радиоактивного плутония (а также других редких элементов, таких как золото и уран) находится в слиянии двойных нейтронных звезд. Эти слияния — чрезвычайно редкие события, но ожидается, что они будут производить большое количество тяжелых элементов.
Модель предполагает, что такое слияние произошло случайно в окрестностях нашей Солнечной системы менее чем за сто миллионов лет до ее рождения. Это привело к относительно большому количеству плутония-244, наблюдаемого в ранней Солнечной системе.С другой стороны, относительно небольшое количество плутония-244, достигающего Земли из межзвездного пространства сегодня, просто объясняется редкостью этих событий.
Такого события не происходило в последние 100 миллионов лет в окрестностях нашей Солнечной системы.