 |
Астронет: В. А. Батурин, И. В. Миронова Звезды: их строение, жизнь и смерть http://variable-stars.ru/db/msg/1170638/structure/physics/nuclei/co_burn.htm |
| предыдущая |
следующая
|
Горение C и O на поздних стадиях эволюции
Горение углерода и кислорода происходит в звездах, когда весь водород и гелий уже выгорели, и температура приближается к миллиарду градусов.
Считается. что основными каналами горения будут реакции 212C
24Mg,
12C+16O28Si,
216O32S С возможным дальнейшим
горением кремния, о котором, однако, мало что известно.
Однако слияние C+O, видимо, имеет маленькое значение из-за того, что кулоновкий
барьер этой реакции существенно выше барьера C+C-реакции, что ведет к практически
полному исчезновению углерода к моменту, когда для CO-реакции возникнут подходящие
условия.
Наиболее изучена реакция соединения ядер углерода, которую мы и рассмотрим более подробно. Реакция такого типа может происходить по нескольким каналам, которые подразделяются на двух- и трехчастичные (по количеству образующихся частиц), на гамма, протонный и альфа- каналы, по образующимся "остаткам" реакции. Список возможных реакций представлен в таблице
|
12С+12С
|
|
24Mg+ |
13.93 Mev |
|
|
23Na+p | 2.238 Mev | |
|
|
20Ne+ |
4.616 Mev | |
|
|
23Mg+n | -2.605 Mev | |
|
|
16O+2 |
-0.114 Mev |
Однако реальное значение имеют только два из них - протонный и альфа двухчастичные каналы. Образование нейтронов требует очень большой энергии частиц, а электромагнитный (гамма) и трехчастичный каналы имеют слишком маленькие вероятности.
Однако образованием натрия и неона дело не заканчивается, поскольку в процессе этих реакций появляются протоны и альфа частицы. Это ведет к возможности использования этих "новообразовавшихся" частиц достаточно быстро вступить в реакцию с новыми (и старыми) ядрами, образуя весьма сложный узел, в конечном итоге ведущий к образованию 28Si и 16O.
На рисунке, после условного обозначения слияния двух ядер углерода, показаны два основных первичных канала протекания реакций с образованием неона и натрия. "Побочный продукт", в виде альфа-частиц (на рисунке вверху) и протонов (накапливаются внизу рисунка), дает возможность для протекания (весьма быстрого) реакций, ведущих к образованию магния и кремния. Конечно, реальные концентрации промежуточных и конечных компонент зависят от количества образовавшихся протонов и альфа-частиц, и весьма сложны для оценки.
Что касается горения кислорода, то возможные каналы изучены еще меньше. Общий список представлен в таблице 2.
|
16O+16O
|
|
32S+ |
16.539 |
|
|
|
31P+p | 7.68 |
61%
|
|
|
|
31S+n | 1.459 |
18%
|
|
|
|
28Si+ |
9.593 |
21%
|
|
|
|
24Mg+2 |
-0.393 |
|
|
|
|
30Si+2p | 0.39 |
|
|
|
|
27Al++p |
-1.99 |
|
Доли наиболее существенных трех двучастичных каналов представлены
в последней колонке. В дальнейшем могут происходить реакции типа 31S31P+e++
e,
31P(p,)28Si(,)32S
и так далее. Как результат, образуются 28Si, 30Si, 34S,
и, в зависимости от температуры и плотности, 42Ca и 46Ti.
Горение кремния и образование элементов до железного пика
Горение тяжелых ядер за пределами кислорода вряд ли может происходить при непосредственном слиянии тяжелых ядер. Скорее всего их преобразования происходят с захватами протонов и альфа-частиц, полученных в расмотренных ранее реакциях. Ниже на рисунке преведена цепочка альфа-захватов собразованием ядер вплоть до железа и никеля.
В.Батурин
| предыдущая |
следующая
|