Тройная гелиевая реакция

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема тройного альфа-процесса
Ядерные процессы
Радиоактивный распад

Нуклеосинтез

Тройна́я ге́лиевая реа́кция (тройно́й а́льфа-проце́сс) — цепочка термоядерных реакций в недрах звёзд, в ходе которой три ядра гелия-4 образуют ядро углерода-12[1][2].

Описание[править | править код]

Реакция происходит при температуре свыше ~1,5⋅108 К и плотности порядка 5⋅107 кг/м3 и идёт в два этапа:

МэВ

Ядра 8Be с периодом полураспада 6,7·10−17 с распадаются в ходе реакции:

МэВ;
МэВ.

Так как ядро бериллия-8 имеет очень малое время жизни, эта реакция протекает с заметной скоростью только при высокой концентрации ядер 4He — при высокой плотности газа в термоядерных источниках в недрах звёзд фактически три ядра гелия должны столкнуться одновременно. При такой плотности вероятность того, что во время жизни ядра 8Be оно столкнётся с ядром 4He повышается.

Другим фактором, способствующим протеканию этой реакции, является близость энергии второго возбужденного состояния ядра углерода-12 (7,65 МэВ) к энергетическому выходу реакции (7,37 МэВ), таким образом, реакция имеет резонансный характер, предсказанный теоретически Фредом Хойлом. Возбуждённое состояние углерода-12 также нестабильно и ядро 12C в большинстве случаев распадается обратно на три альфа-частицы, но с вероятностью 0,0413(11) % излучает гамма-квант и переходит в основное стабильное состояние 12C[3].

Примечания[править | править код]

  1. Astrophysics Library / Appenzeller; Harwit; Kippenhahn; Strittmatter; Trimble. — 3rd. — New York: Springer, 1998.
  2. Carroll, Bradley W.; Ostlie, Dale A. An Introduction to Modern Stellar Astrophysics (англ.). — Addison Wesley, San Francisco, 2007. — ISBN 978-0-8053-0348-3.
  3. Alshahrani, B.; Kibédi, T.; Stuchberry, A.E.; Williams, E.; Fares, S. Measurement of the radiative branching ratio for the Hoyle state using cascade gamma decays (англ.) // EPJ Web of Conferences : journal. — 2013. — Vol. 63. — P. 01022—01021. — doi:10.1051/epjconf/20136301022.

Ссылки[править | править код]

См. также[править | править код]