Πυρηνική αντίδραση αλυσίδας πρωτονίου-πρωτονίου
From Wikipedia, the free encyclopedia
Η αλυσιδωτή αντίδραση πρωτονίου - πρωτονίου, που συνήθως αναφέρεται επίσης ως αλυσίδα pp, είναι μία από τις δύο γνωστές ακολουθίες αντιδράσεων πυρηνικής σύντηξης με τις οποίες τα αστέρια μετατρέπουν το υδρογόνο σε ήλιο . Κυριαρχεί στα αστέρια με μάζες μικρότερες ή ίσες με εκείνες του Ήλιου, [1] ενώ ο κύκλος CNO, η άλλη γνωστή αντίδραση, προτείνεται από θεωρητικά μοντέλα να κυριαρχεί σε αστέρια με μάζες μεγαλύτερες από περίπου 1,3 φορές της μάζας του Ήλιου. [2]
Σύμφωνα με την κλασική φυσική, η σύντηξη πρωτονίου-πρωτονίου θα μπορούσε να συμβεί μόνο εάν η κινητική ενέργεια (δηλ. η θερμοκρασία ) των πρωτονίων είναι αρκετά υψηλή ώστε να ξεπεράσει την αμοιβαία ηλεκτροστατική απώθηση τους. [3]
Στον Ήλιο, η παραγωγή δευτερίου είναι σπάνια. Τα λεγόμενα διπρωτόνια (ήλιο-2) είναι το πολύ πιο κοινό αποτέλεσμα των αντιδράσεων πρωτονίου-πρωτονίου εντός του αστεριού αλλά τα διπροτόνια αποσυντίθενται σχεδόν αμέσως σε δύο πρωτόνια. Δεδομένου ότι η μετατροπή του υδρογόνου σε ήλιο είναι αργή, μια που μέρος της γίνεται μέσω της ασθενούς πυρηνικής δύναμης, η πλήρης μετατροπή του υδρογόνου στον πυρήνα του Ήλιου υπολογίζεται ότι διαρκεί περισσότερα από δέκα δισεκατομμύρια χρόνια. [4]
Αν και ονομάζεται "αλυσιδωτή αντίδραση πρωτονίου - πρωτονίου", δεν είναι αλυσιδωτή αντίδραση υπό την κανονική έννοια. Στις περισσότερες πυρηνικές αντιδράσεις, μια αλυσιδωτή αντίδραση είναι μια αντίδραση που παράγει ένα προϊόν, όπως νετρόνια που εκλύονται κατά τη διάρκεια της σχάσης, που προκαλεί γρήγορα μια άλλη τέτοια αντίδραση.
Η αλυσίδα πρωτονίου-πρωτονίου είναι, όπως μια αλυσίδα αποσύνθεσης, μια σειρά αντιδράσεων. Το προϊόν της μίας αντίδρασης είναι το αρχικό υλικό της επόμενης αντίδρασης. Υπάρχουν δύο τέτοιες αλυσίδες που οδηγούν τη μεταστοιχείωση από το υδρογόνο στο ήλιο στον Ήλιο. Η μία αλυσίδα έχει πέντε αντιδράσεις, η άλλη αλυσίδα έχει έξι.