Vodorodnyi cikl

VODORODNY' CIKL (proton - protonnaya cepochka) - posledovatel'nost' termoyadernyh reakcii v zvezdah, privodyashaya k prevrasheniyu vodoroda v gelii bez uchastiya katalizatorov. V. c.- osn. istochnik energii ne ochen' massivnyh zvezd na nachal'nyh stadiyah ih sushestvovaniya (sm. Evolyuciya zvezd). Naibolee vazhnye reakcii V. c.:

ili

V. c. nachinaetsya reakciei stolknoveniya dvuh protonov (¹H, ili r) s obrazovaniem yadra deiteriya (²D). Deiterii reagiruet s protonom, obrazuya legkii izotop geliya ³Ne s ispuskaniem gamma-fotona (g). ³Ne mozhet reagirovat' dvumya razlichnymi putyami: dva yadra ³Ne pri stolknovenii obrazuyut ⁴Ne s otshepleniem dvuh protonov libo ³Ne soedinyaetsya s ⁴Ne i daet ⁷Ve. Poslednii v svoyu ochered' zahvatyvaet libo elektron (e^-), libo proton i voznikaet eshe odno razvetvlenie proton - protonnoi cepochki reakcii. V rezul'tate V. c. mozhet zakanchivat'sya tremya razlichnymi putyami I, II i III. Dlya realizacii vetvi I pervye dve reakcii V. c. dolzhny osushestvit'sya dvazhdy, poskol'ku v etom sluchae ischezayut srazu dva yadra ³Ne. V vetvi III ispuskayutsya osobenno energichnye neitrino pri raspade yadra bora ⁸V s obrazovaniem neustoichivogo yadra berilliya v vozbuzhdennom sostoyanii (⁸Ve*), k-roe pochti mgnovenno raspadaetsya na dva yadra ⁴Ne.

V tabl. privedeny osn. parametry reakcii V. c.: Q - polnoe energovydelenie-, t - harakternoe vremya protekaniya reakcii, energiya ispuskaemyh neitrino e_v i ee srednee i maks. e_v,maks znacheniya v sluchae, kogda neitrino ispuskayutsya v intervale energii 0 < e_v < e_v,maks, a takzhe koncentracii po masse (X) uchastvuyushih v V. c. promezhutochnyh atomnyh yader. Velichiny t i X rasschitany dlya fiz. uslovii, blizkih k ozhidaemym v centre Solnca: pri temp-re 1,5^.10⁷K, plotnosti 100 g/sm³ i ravnyh koncentraciyah vodoroda i geliya po masse H_H = H_Ne = 0,5. Skorosti promezhutochnyh reakcii ochen' veliki po sravneniyu so skorost'yu pervoi reakcii V. c. Poetomu ²D, ³He, ⁷Be, ⁷Li i ⁸V ne nakaplivayutsya v skol'ko-nibud' zametnyh kolichestvah. Primerno v 70% vseh sluchaev V. c. zakanchivaetsya vetv'yu I, v 30% - vetv'yu II, a na dolyu vetvi III prihoditsya menee 0,1% sluchaev. V poslednei stroke tabl. priveden itog V. c.: kazhdaya vetv' zakanchivaetsya obrazovaniem yadra ⁴Ne iz chetyreh protonov s ispuskaniem dvuh neitrino. Pri etom vydelyaetsya energiya 26,73 MeV, iz k-roi v srednem ok. 0,6 MeV unosyat neitrino.

Reakciya	Q, Mev	t, let	ev, Mev; X
1H(p, e+ v)2D	1,44	8,2.109	= 0,26; ev,maks = 0,42
2D(p, g)3He	5,49	4,4.10-8	X(2D) = 2,7.10-18
3He(3He, 2p) 4He	12,86	2,4.105	X(3He) = 1,6.10-5
3He(4He, g)7Be	1,59	9,5.105	X(7Be) = 1,2.10-11
7Be(e-, g)7Li	0,862	0,30	ev = 0,862(90%), 0,383(10%);
7Li(p, 4He) 4He	17,348	3,8.10-5	X(7Li) = 1,5.10-15
7Be(p, g) 8B	0,137	1,0.102	X(8B) = 4.10-21
8B(e+ v)Be*	15,08	3,0.10-8	; ev,maks = 14,06
	2,99
	26,73