Ядерное горение кремния

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ядерные процессы
Радиоактивный распад

Нуклеосинтез

Горе́ние кре́мния — последовательность термоядерных реакций, протекающая в недрах массивных звёзд (минимум 8—11 солнечных масс), в ходе которой происходит превращение ядер кремния в ядра более тяжёлых элементов. Для данного процесса необходимо наличие высокой температуры (2,7—3,5⋅109 K, что соответствует кинетической энергии 230—300 кэВ) и плотности (105106 г/см³). Стадия горения кремния следует за стадиями горения водорода, гелия, углерода, неона и кислорода; она является финальной стадией эволюции звезды за счёт термоядерных процессов. После её окончания в ядре звезды больше не остаётся доступных термоядерных источников энергии, поскольку в результате горения кремния образуются ядра группы железа, которые имеют максимальную энергию связи на один нуклон и более неспособны к термоядерным экзотермическим реакциям. Прекращение энерговыделения приводит к потере способности звёздного ядра противодействовать давлению внешних слоёв, к катастрофическому коллапсу звезды и вспышке сверхновой типа II.

Ядерные реакции[править | править код]

За счёт высокой температуры происходит частичная фотодезинтеграция ядер кремния в реакциях (γ, α), (γ, p), (γ, n). Образовавшиеся в результате альфа-частицы, протоны и нейтроны начинают реагировать с оставшимися ядрами кремния. В результате множества реакций образуются более тяжёлые элементы, в том числе элементы около железа. Одной из таких реакций, например, является:

28Si + 4He32S + γ.
32S + 4He36Ar + γ.

Прямая реакция типа «кремний+кремний»

28Si + 28Si → 56Ni + γ (Q ≈ 10,9 МэВ)

маловероятна из-за большого кулоновского барьера.

Горение кремния в звёздах[править | править код]

Горение кремния является конечной стадией термоядерного синтеза в ядрах звёзд. Горение более тяжёлых элементов не происходит, поскольку при таких реакциях энергия уже не выделяется, а поглощается.

Ссылки[править | править код]