早期太阳系中钚-244的起源

我们研究早期太阳系中由快中子俘获（r）过程产生的短寿命放射性核素 244Pu（半衰期80 Myr）的起源。我们考虑两组大型r过程核合成模型，并分析早期太阳系（ESS）中 244Pu 的起源是否与其他r过程和慢中子俘获（s）过程放射性核的起源一致。r过程模型的不确定性来自核物理输入和天体物理场所两方面。前者强烈影响相近质量同位素的比值（129I/127I、244Pu/238U 和 247Pu/235U）。而 129I/247Cm 比值涉及质量差异很大的同位素，其变化比上述比值大得多，且更易受天体物理场所物理的影响。我们考虑这些放射性核在银河系星际介质中丰度演化的可能情景，并验证在哪些情景与条件下可找到与别的同位素起源一致的 244Pu 起源解。对于由源向最终形成太阳系的星际介质气体包添加物质的间隔（$\delta$）相对于衰变时标所控制的各种可能不同机制，通常都能找到解。若r过程抛射物在星际介质中于相对较小区域内混合（导致长 $\delta$），我们推导出解释早期太阳系 129I 和 247Cm 丰度的最后一次事件也能解释 244Pu 的丰度。然而由于其更长半衰期，244Pu 可能源自数次事件而非仅一次。若r过程抛射物在星际介质中于相对大区域内混合（导致短 $\delta$），我们推导出从分子云形成到太阳形成所经历的时间为 9-16 Myr。