Zvezdy: ih stroenie, zhizn' i smert'
predydushaya |
Gorenie geliya
Po mere istosheniya zapasov vodoroda v yadre zvezdy, otnositel'no spokoinaya evolyuciya na glavnoi posledovatel'nosti smenyaetsya bystrymi stadiyami szhatiya, v rezul'tate kotoryh sozdayutsya usloviya dlya uchastiya yader geliya v termoyadernyh reakciyah. Harakternaya nizhnyaya temperatura dlya nachala takih reakcii sostavlyaet okolo 1.2.108 K.
3-process
Osnovnoi reakciei dlya goreniya geliya, yavlyaetsya posledovatel'noe sliyanie treh al'fa-chastic s obrazovaniem yadra 12C. V deistvitel'nosti realizuetsya nekotoraya posledovatel'nost' reakcii (veroyatnost' "odnovremennogo" stolknoveniya treh chastic vidimo slishkom mala), nachinayushayasya s endotermicheskoi (to est' idushei s poglosheniem tepla) reakcii
Eta reakciya uzhe vstrechalas' s nashih yadernyh ciklah - ona zavershala cepochku ppIII, tol'ko v obratnuyu storonu - to est' nestabil'noe yadro 8Be za 10-16 sek raspadaetsya na al'fa chasticy. Poetomu sechenie interesuyushei nas seichas reakcii obrazovaniya 8Be dolzhno byt' dostatochno bol'shim, chtoby ravnovesnoe soderzhanie beriliya stalo zametno otlichat'sya ot nulya, i veroyatnost' stolknoveniya ego s novoi al'fa-chasticei do raspada okazalas' zametnoi. Etomu pomogaet to obstoyatel'stvo, chto v interesuyushem nas seichas napravlenii reakciya mozhet rassmatrivat'sya kak rezonansnaya, poskol'ku summa energii al'fa-chastic "chut'" men'she energii nuzhnogo yadra beriliya. V etoi situacii kineticheskaya energiya chastic kak raz kompensiruet "deficit" energii sostoyaniya (92Kev), i sushestvuet temperatura, pri kotoroi skorost' rassmatrivaemoi reakcii stanovitsya vpolne zametnoi. Imenno iz etih soobrazhenii vychislyayut minimal'no neobhodimuyu temperaturu goreniya geliya.
Posle etogo nastupaet vtoroi etap prevrasheniya - s poluchivshimisya yadrami beriliya-8 reagiruet eshe odna al'fa-chastica, i obrazuetsya 12S
V zapisi reakcii i na risunke otrazhen to fakt, chto zahvat al'fa-chasticy yadrom beriliya proshodit s obrazovaniem vozbuzhdennogo (neustoichivogo) yadra ugleroda-12 (s nulevym spinom i energiei 7.654 Mev), kotoroe mozhet s opredelennoi veroyatnost'yu raspast'sya snova na al'fa-chasticu i berilii, no mozhet takzhe pereiti v osnovnoe sostoyanie s ispuskaniem gamma-kvantov. Reakciya obrazovaniya vozbuzhdennogo yadra ugleroda-12 yavlyaetsya rezonansnoi - smotri strelochku 7.37 sleva ot pryamougol'nika, oboznachayushego sostoyaniya ugleroda, i energiyu sootvetstvuyushego vozbuzhdennogo yadra. Odnako perehod vozbuzhdennogo yadra ugleroda v osnovnoe sostoyanie ne mozhet proishodit' s izlucheniem odnogo gamma kvanta (perehod iz 0 v 0 sostoyanie yavlyaetsya zapreshennym), a ispol'zuet promezhutochnoe sostoyanie 2+. Sootvetstvenno, vydelyaetsya dva gamma kvanta, a veroyatnost' obratnogo raspada na berilii i al'fa-chasticu vozrastaet. Al'ternativno, perehod v osnovnoe sostoyanie mozhet proishodit' s ispuskaniem elektron-pozitronnoi pary (zelenye strelki na risunke).
Obrazovavshiesya uglerodnye yadra mogut vpolne uspeshno reagirovat' s al'fa-chasticami i obrazovat' kislorodnoe yadro. Skorost' etogo zahvata chetvertoi al'fa chasticy sravnima so skorostyami obrazovaniya yader ugleroda, tak chto obrazuetsya i C i O odnovremenno, osobenno pri vysokih temperaturah. Poskol'ku energii vozmozhnyh obrazuyushihsya vozbuzhdennyh sostoyanii O men'she energii slivayushihsya yader, to reakciya obrazovaniya O ne yavlyaetsya rezonansnoi. Takogo tipa reakcii nazyvayut"podbar'ernymi".
V.Baturin
predydushaya |
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Sverhnovye - zvezdy - sverhgigant - neitronnye zvezdy - krasnyi gigant - buryi karlik - diagramma Gercshprunga-Ressela - belyi karlik - Evolyuciya zvezd - termoyadernye reakcii - vyrozhdennyi gaz - gidrostaticheskoe ravnovesie - konvekciya - luchistyi perenos - glavnaya posledovatel'nost' - evolyucionnyi trek zvezdy - karliki
Publikacii so slovami: Sverhnovye - zvezdy - sverhgigant - neitronnye zvezdy - krasnyi gigant - buryi karlik - |