.
Квантовая теория Масса ядра Атомные ядра момент ядра радиоактивность Альфа-распад Бета-распад Гипотеза нейтрино Гамма-излучение Дейтрон Резонансное возбуждение кварки и лептоны частицы и античастицы Космические лучи Распад протонов

Учебные материалы по ядерной физике, курс физика атомного ядра и частиц

Горение гелия

    Когда температура в центральной части звезды, содержащей гелий, достигает 108 K, включается новая ядерная реакция - горение гелия. В это время плотность центрального ядра составляет (104 - 105) г/см3. Особенность реакций горения гелия заключается в том, что основная реакция 4He + 4He 8Be + . приводит к образованию неустойчивого ядра 8Be, время жизни которого ~ 10-16с. Другие же реакции с участием двух ядер гелия происходят с поглощением энергии. Однако из - за высокой плотности ядер 4He оказывается, что прежде чем ядро 8Be снова распадется на две - частицы, оно успевает провзаимодействовать с еще одним ядром 4He (так называемый “тройной” -процесс) с образованием изотопа 12C в возбужденном состоянии:

4He + 4He + 4He 8Be + 4He 12C* 12C + .

На скорость реакции 8Be + 4He существенное влияние оказывает то, что энергия Q реакции 8Be(4He,)12C, равная 7.37 МэВ, располагается вблизи второго возбужденного состояния ядра 12C с энергией 7.65 МэВ
(Jp = 0+). То есть реакция имеет резонансный характер, что существенно увеличивает её скорость.
    На рис. 1 показано, как меняется температура поверхности и светимость звезды с M = 5M на этапах горения водорода в центральной части, образования красного гиганта и горения гелия в центральной части. На графике нанесены интервалы времени, необходимые для перемещения от одной точки диаграммы к другой.


Рис. 1. Эволюция звезды с массой, равной пяти массам Солнца

На главную