CNO-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;

CNO-цикл в термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в которой углерод, кислород и азот выступают как катализаторы. Считается одним из основных процессов термоядерного синтеза в массивных звёздах главной последовательности.

[править] Процесс углеродного сгорания

CNO-цикл в это совокупность трёх сцепленных друг с другом или, точнее, частично перекрывающихся циклов. Самый простой из них CN-цикл (цикл Бете или углеродный цикл) был предложен Хансом Бете в 1938 и, независимо от него, Карлом Вайцзеккером.

Основной путь реакции CN-цикла :

¹²C + ¹H	¹³N + γ	+1,95 М эВ	(1,3·10⁷ лет^{[источник не указан 504 дня]})
¹³N	¹³C + e⁺ + ν_e	+1,37 МэВ	(7 минут^{[источник не указан 504 дня]})
¹³C + ¹H	¹⁴N + γ	+7,54 МэВ	(2,7·10⁶ лет)
¹⁴N + ¹H	¹⁵O + γ	+7,29 МэВ	(3,2·10⁸ лет)
¹⁵O	¹⁵N + e⁺ + ν_e	+2,76 МэВ	(82 секунды)
¹⁵N + ¹H	¹²C + ⁴He	+4,96 МэВ	(1,12·10⁵ лет)

Суть этого цикла состоит в непрямом синтезе α-частицы из четырёх протонов при их последовательных захватах ядрами, начиная с ¹²C.

[править] Процессы кислородного сгорания

В реакции с захватом протона ядром ¹⁵N возможен ещё один исход в образование ядра ¹⁶О и рождается новый цикл NO I-цикл.

Он имеет в точности ту же структуру, что и CN-цикл:

¹⁴N + ¹H	¹⁵O + γ	+7,29 М эВ	(3,2·10⁸ лет)
¹⁵O	¹⁵N + e⁺ + ν_e	+2,76 МэВ	(82 секунды)
¹⁵N + ¹H	¹⁶O + γ	+12.13 МэВ
¹⁶O + ¹H	¹⁷F + γ	+0,60 МэВ
¹⁷F	¹⁷O + e⁺ + ν_e	+2,76 МэВ
¹⁷O + ¹H	¹⁴N + ⁴He	+1,19 МэВ

NO I-цикл повышает темп энерговыделения в CN-цикле, увеличивая число ядер-катализаторов CN-цикла.

Последняя реакция этого цикла также может иметь другой исход, порождая ещё один NO II-цикл:

¹⁵N + ¹H	¹⁶O + γ	+12.13 МэВ
¹⁶O + ¹H	¹⁷F + γ	+0,60 МэВ
¹⁷F	¹⁷O + e⁺ + ν_e	+2,76 МэВ
¹⁷O + ¹H	¹⁸F + γ	+5,61 МэВ
¹⁸F	¹⁸O + e⁺ + ν_e	+ 1.656 МэВ
¹⁸O + ¹H	¹⁵N + ⁴He	+3, 98 МэВ

Таким образом, циклы CN, NO I и NO II образуют тройной CNO-цикл.

Имеется ещё один очень медленный четвёртый цикл, т.н OF-цикл, но его роль в выработке энергии ничтожно мала. Однако этот цикл является весьма важным, при объяснении происхождения ¹⁹F.

¹⁷O + ¹H	¹⁸F + γ	+ 5.61 МэВ
¹⁸F	¹⁸O + e⁺ + ν_e	+ 1.656 МэВ
¹⁸O + ¹H	¹⁹F + γ	+ 7.994 МэВ
¹⁹F + ¹H	¹⁶O + ⁴He	+ 8.114 МэВ
¹⁶O + ¹H	¹⁷F + γ	+ 0.60 МэВ
¹⁷F	¹⁷O + e⁺ + ν_e	+ 2.76 МэВ

При взрывном горении водорода в поверхностных слоях звёзд, например, при вспышках сверхновых, могут развиваться очень высокие температуры, и характер CNO-цикла резко меняется. Он превращается в так называемый горячий CNO-цикл, в котором реакции идут очень быстро и запутанно.

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

[править] См. также

CNO-цикл

[править] Процесс углеродного сгорания

[править] Процессы кислородного сгорания

[править] См. также

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках