Get Mystery Box with random crypto!

فرایند های همجوشی هسته ای (قسمت اول) زنجیره پروتون - پروتون | Quantum Physics

فرایند های همجوشی هسته ای (قسمت اول)
زنجیره پروتون - پروتون (PP)

فرایند های متفاوتی برای تشکیل عناصر سنگین در مرکز ستاره ها در مراحل مختلف زندگی آنها وجود دارد. یکی از اصلی ترین و پرکاربرد ترین آنها زنجیره PP می باشد که در دماهایی پایین تر از 2 × 7^10 ; کلوین فراگیر است.

زنجیره PP شامل دو بخش اصلی (PP I) و فرعی (PP II و PP III)می باشد. زنجیره PP I شامل واکنش های زیر می باشد (اعداد قبل از عناصر معرف عدد جرمی هستند و جلوی هر واکنش انرژی آزاد شده نوشته شده است.):
1H + 1H → 2H + e+ + v (1.44 Mev)
2H + 1H → 3H + y (5.49 Mev)
3He + 3He → 3He + 1H + 1H (12.9 Mev)
در این واکنش ها +e معرف پوزیترون (پاد الکترون)، v معرف نوترینو و y معرف یک فوتون می باشد. جرم پوزیترون برابر با جرم الکترون می باشد اما بار آن مثبت می باشد. نوترینو ها فقط انرژی و اسپین دارند و فاقد جرم (کوچک؟) یا بار هستند، لذا آشکار سازی آنها دشوار است. پایستگی بار در اولین واکنش با گسیل پاد الکترون حفظ می شود. توجه داشته باشید که دو گام اول قبل از این که آخرین گام بتواند اتفاق افتد باید دوباره تکرار شوند و این موضوع شش پروتون برای واکنش آخر، حتی اگر هم دو پروتون مجددا در واکنش گام آخر آزاد شوند درگیر می شوند. واکنش های دیگری هم ممکن است به جای آخرین مرحله این زنجیره رخ بدهد - برای مثال:
3He + 4He → 7Be + y
سپس دو شاخه ممکن از 7Be وجود دارد که هر دو از 4He نتیجه می شوند. هر سه زنجیره به طور همزمان در این ستاره انجام می شوند، اما PP I از همه مهمتر است؛ بر طبق الگو های نظری PP I در 91 درصد از اوقات در خورشید روی می دهد. به طور متوسط نوترینو ها 0.26 مگا الکترون ولت انرژی از هر واکنش حمل می کنند.

واکنش های PPی دیگر غالبا کمتر اتفاق می افتند و بنابراین، سهم کمتری در تابندگی خورشید دارند. زنجیره PP II عبارت است از:
1H + 1H → 2H + e+ + v (1.44 Mev)
1H + 2H → 3He + y (5.49 Mev)
3He + 4He → 7Be + y (1.59 Mev)
7Be + e- → 7Li + v (0.861 Mev)
7Li + 1H → 4He + 4He (17.3 Mev)
همراه با نوترینو هایی که به اندازه 0.86 مگا الکترون ولت انرژی حمل می نمایند.

زنجیره PP III شامل همان سه مرحله اول PP II است و سپس به ترتیب پیش می رود:
1H + 7Be → 8B + y (0.14 Mev)
8B → 8Be + e+ + v
8Be → 4He + 4He (18.1 Mev)
با نوترینو هایی که با انرژی 7.2 مگا الکترون ولت می گریزند.

منبع: کتاب نجوم و اختر فیزیک مقدماتی "زیلیک - گرگوری"

@physics3p