Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
ВОДОРОДНЫЙ ЦИКЛ

По первой букве
A-Z А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

ВОДОРОДНЫЙ ЦИКЛ

ВОДОРОДНЫЙ ЦИКЛ (протон-протонная цепочка) - последовательность термоядерных реакций в звёздах, приводящая к превращению водорода в гелий без участия катализаторов. В. ц.- осн. источник энергии звёзд с массой (масс Солнца) на нач. стадиях их существования (см. Эволюция звёзд). Наиб. важные реакции В. ц.:

В. ц. начинается реакцией столкновения двух протонов (¹H или р) с образованием ядра дейтерия (²D). Дейтерий реагирует с протоном, образуя изотоп гелия ³He с испусканием -фотона. Два ядра ³He при столкновении образуют ⁴He с отщеплением двух протонов либо ³He соединяется с ⁴He и даёт ядро ⁷Be. Последнее в свою очередь захватывает либо электрон (е ^-), либо протон, и возникает ещё одно разветвление протон-протонной цепочки реакций. В результате В. ц. может идти тремя разл. путями I, II и III.

В табл. приведены осн. параметры реакций В. ц.: Q - полное энерговыделение; - характерное время протекания реакций; энергия испускаемых нейтрино и её ср. и макс. значения в случае, когда нейтрино испускаются с энергией в интервале 0<<, а также концентрации промежуточных атомных ядер (по массе X), устанавливающиеся в процессе В. ц. Величины и X рассчитаны для физических условий, близких к ожидаемым в центре Солнца: при температуре Тy15*10⁶ К, плотности 100 г/см ³ и равных концентрациях водорода и гелия по массе Х _Н=Х _Не⁼0,5. Скорости промежуточных реакций очень велики по сравнению со скоростью первой реакции В. ц. Поэтому ²D, ³He, ⁷Be, ⁷Li и ⁸B не накапливаются в сколько-нибудь заметных количествах. Примерно в 70% всех случаев В. ц. заканчивается ветвью I, в 30% - ветвью II, а на долю ветви III приходится менее 0,1% случаев. В последней строке табл. приведён итог В. ц.: каждая ветвь заканчивается образованием ядра ⁴He из четырёх протонов с испусканием двух нейтрино. При этом выделяется энергия 26,73 МэВ, из к-рой в ср. ок. 0,6 МэВ уносят нейтрино. В недрах звёзд при 18*10⁶K с В. ц. конкурирует углеродно-азотный цикл.