Протон-протонный цикл

Ядерные процессы
	Радиоактивный распад Альфа-распад; Бета-распад; Кластерный распад; Двойной бета-распад; Электронный захват; Двойной электронный захват; Гамма-излучение; Внутренняя конверсия; Изомерный переход; Нейтронный распад; Позитронный распад; Протонный распад; Спонтанное деление; Нуклеосинтез Термоядерная реакция Протон-протонный цикл; CNO-цикл; Тройной альфа-процесс; Гелиевая вспышка; Горение углерода; Углеродная детонация; Горение неона; Горение кремния; ; Нейтронный захват r-процесс; s-процесс; ; Захват протонов: p-процесс; rp-процесс; ; Нейтронизация; Реакции скалывания;

Протон-протонный цикл (ветвь ppI).

Протон-протонный цикл в совокупность термоядерных реакций, в ходе которых водород превращается в гелий в звёздах, находящихся на главной звездной последовательности, основная альтернатива CNO-циклу. Протон-протонный цикл доминирует в звёздах с массой порядка массы Солнца или меньше. Цикл принято делить на три основных цепочки: ppI, ppII, ppIII. Существенный вклад в энерговыделение вносят только первые две. Оставшиеся превращения существенны только при точном подсчёте количества высокоэнергичных нейтрино.

[править] Продукты протон-протонного цикла

Конечным продуктом цепочки ppI, доминирующей при температурах от 10 до 14 миллионов градусов, является ядро атома гелия, возникшее в результате слияния четырех протонов с выделением энергии, эквивалентной 0,7 % массы этих протонов. Цикл включает в себя три стадии. Вначале два протона, имеющие достаточно энергии, чтобы преодолеть кулоновский барьер, сливаются, образуя дейтрон, позитрон и электронное нейтрино; затем дейтрон сливается с протоном, образуя ядро ³He; наконец, два ядра атома гелия-3 сливаются, образуя ядро атома гелия-4. При этом высвобождаются два протона.

p + p ²D + e⁺ + ν_e + 0,4 МэВ
²D + p ³He + γ + 5,49 МэВ.
³He + ³He ⁴He + 2p + 12,85 МэВ.

Другие две цепочки (ppII и ppIII) вносят вклад в цикл при более высоких температурах, чем ppI. На Солнце около 85 % слияний водорода в гелий-4 происходят через ppI.

Время, через которое Солнце израсходует своё «топливо» и термоядерная реакция прекратится, оценивается в 6 миллиардов лет.

Протон-протонный цикл (все три цепочки, а также hep- и pep-ветви).

[править] pep-Реакция

В некоторых случаях (на Солнце 0,25 %, или в одной реакции из 400) слияние протонов в ядро дейтерия происходит не с эмиссией позитрона, а с поглощением электрона. Это слияние двух протонов и электрона называется pep-реакцией (по частицам в начальном состоянии); в ней излучается моноэнергетическое нейтрино с энергией 1,44 МэВ.

[править] hep-Реакция

Обычно ядро гелия-3, образовавшееся во второй реакции pp-цикла после слияния дейтрона и протона, реагирует с другим ядром ³He (ветвь ppI, 85 % в условиях Солнца) или ⁴He (ветви ppII и ppIII, суммарно около 15 % на Солнце). В очень редких случаях (10^в5% на Солнце) ³He захватывает протон с образованием ядра гелия-4, позитрона и электронного нейтрино. Эта так называемая hep-реакция (название от He+p) редка, так как она происходит посредством слабого взаимодействия в один из трёх протонов, имеющихся в начальном состоянии, должен превратиться в нейтрон в в то время как конкурирующие реакции ³He+³He и ³He+⁴He, несмотря на более высокий кулоновский барьер, не связаны с изменением заряда нуклонов.

[править] См. также

Звёздный нуклеосинтез

Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

Это заготовка статьи по астрономии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

Протон-протонный цикл

Содержание

[править] Продукты протон-протонного цикла

[править] pep-Реакция

[править] hep-Реакция

[править] См. также

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках