<<
>>

Протон-протонная цепочка

Для осуществления цикла реакций с участием углерода, о которых шла речь в предыдущем разделе, требуется некоторое количество углерода или азота. При этом сами атомы углерода или азота не участвуют в превращениях, они служат как бы «оболочкой», в которой с течением времени ядра водорода постепенно сливаются в ядра гелия.

Однако в 1938 г. Ганс Бёте и Чарльз Кричфилд показали, что образование гелия из водорода может происходить и без участия углерода или азота.

Схема этого процесса изображена на рис. 3.3. Два протона сталкиваются друг с другом и сливаются. При этом вылетают позитрон и нейтрино. Образовавшееся ядро состоит уже из одного протона и одного нейтрона. Это ядро имеет такой же заряд, как и ядро водорода, но оно в два раза тяжелее. Такой изотоп тяжелого водорода называют дейтерием. Если ядро водорода столкнется с ядром дейтерия, то они объединяются в атом гелия, который состоит из двух протонов и одного нейтрона. Такое ядро гелия не является «правильным» гелием. Это-легкий изотоп Не3. Заряд его 5-435

ядра совпадает с зарядом ядра гелия, а массовое число на единицу меньше. Если теперь два таких ядра «легкого» гелия столкнутся друг с другом, то при этом образуются «правильное» ядро гелия и два протона. В этой цепи реакций тоже происходит в конечном счете объединение четырех протонов с образованием одного ядра гелия.

Какой же из двух процессов протекает в недрах звезд: углеродный цикл или протон-протонная цепочка?1*

При достаточно высоких температурах в звездах могут протекать оба процесса При температуре 10 миллионов градусов происходят в основном реакции протон-протонной цепочки. Если температура существенно выше, то будет преобладать выделение энергии за счет углеродного цикла.

Реакции протон-протонной цепочки были, по всей видимости, особенно важны при образовании первых звезд, возникших в нашей Вселенной, во время гак называемого Большого взрыва, образовались только ядра водорода и гелия. Поэтому в первых звездах не было элементов-катализаторов, необходимых для работы углеродного цикла2*. Следовательно, их существование должно было поддерживаться за счет реакций протон-протонной цепочки. Ядра углерода возникли в недрах звезд позже из ядер гелия. Этот процесс мы рассмотрим в следующем разделе. Только после образования ядер углерода в последующих поколениях звезд появились элементы-катализаторы, которые необходимы для реакций углеродного цикла. 

<< | >>
Источник: Киппенхан Р.. 100 миллиардов солнц: Рождение, жизнь и смерть звезд. 1990

Еще по теме Протон-протонная цепочка:

  1. Теоретические методы.
  2. Дефекты и трещины технологического происхождения
  3. Происхождение химических элементов
  4. Отрасли рыночной специализации
  5. Системность эволюции, или процесс как система
  6. Углеродный цикл
  7. Протон-протонная цепочка
  8. Возникновение более тяжелых элементов
  9. Модель «молодого» Солнца
  10. Красный карлик в созвездии Лебедя
  11. Свойства «молодой» главной последовательности
  12. От «молодого» Солнца к современному
  13. Нейтрино, образующиеся на Солнце
  14. Возбуждение от неизведанного
  15. Слабое взаимодействие и нейтрино
  16. Ядерные реакции