Ядерное горение углерода

Ядерное горение углерода — условное название ядерной реакции слияния ядер углерода-12 в недрах звёзд, с массой более 5-6 масс Солнца. Оно начинается при температуре около 8⋅10⁸ К и плотности порядка 10⁸ кг/м³. Далее приведены основные реакции «горения» углерода.

Реакции с двухчастичным конечным состоянием:

${}_6^{12}\mathrm{C}+{}_6^{12}\mathrm{C}\to <!--\; \to \; -->{}_{10}^{20}\mathrm{N}\mathrm{e}+{}_2^4\mathrm{H}\mathrm{e}+Q$$\mathrm{_6^{12}C} + \mathrm{_6^{12}C} \rightarrow \mathrm{_{10}^{20}Ne} + \mathrm{_2^{4}He} + Q$, Q = 4,617 МэВ

${}_6^{12}\mathrm{C}+{}_6^{12}\mathrm{C}\to <!--\; \to \; -->{}_{11}^{23}\mathrm{N}\mathrm{a}+{}_1^1\mathrm{H}+Q$$\mathrm{_6^{12}C} + \mathrm{_6^{12}C} \rightarrow \mathrm{_{11}^{23}Na} + \mathrm{_1^{1}H} + Q$, Q = 2,241 МэВ

${}_6^{12}\mathrm{C}+{}_6^{12}\mathrm{C}\to <!--\; \to \; -->{}_{12}^{23}\mathrm{M}\mathrm{g}+{}_0^1\mathrm{n}-<!--\; -\; -->Q$$\mathrm{_6^{12}C} + \mathrm{_6^{12}C} \rightarrow \mathrm{_{12}^{23}Mg} + \mathrm{_0^{1}n} - Q$, Q = 2,599 МэВ

${}_{12}^{23}\mathrm{M}\mathrm{g}\to <!--\; \to \; -->{}_{11}^{23}\mathrm{N}\mathrm{a}+e^{+}+{\mathrm{\nu <!--\; \nu \; -->}}_e+Q$$\mathrm{_{12}^{23}Mg} \rightarrow \mathrm{_{11}^{23}Na} + e^+ + \nu_e + Q$, Q = 8,51 МэВ

${}_6^{12}\mathrm{C}+{}_6^{12}\mathrm{C}\to <!--\; \to \; -->{}_{12}^{24}\mathrm{M}\mathrm{g}+\mathrm{\gamma <!--\; \gamma \; -->}+Q$$\mathrm{_6^{12}C} + \mathrm{_6^{12}C} \rightarrow \mathrm{_{12}^{24}Mg} + \gamma + Q$, Q = 13,933 МэВ

Реакции с трёхчастичным конечным состоянием:

${}_6^{12}\mathrm{C}+{}_6^{12}\mathrm{C}\to <!--\; \to \; -->{}_8^{16}\mathrm{O}+2{}_2^4\mathrm{H}\mathrm{e}-<!--\; -\; -->Q$$\mathrm{_6^{12}C} + \mathrm{_6^{12}C} \rightarrow \mathrm{_{8}^{16}O} + 2 \, \mathrm{_2^{4}He} - Q$, Q = 0,113 МэВ

Образованные в этих реакциях нуклиды часто захватывают высвобождающиеся протоны, нейтроны и альфа-частицы. При этом образуется алюминий, кремний и некоторые другие соседние нуклиды:

${}_{12}^{24}\mathrm{M}\mathrm{g}+{}_1^1\mathrm{H}\to <!--\; \to \; -->{}_{13}^{25}\mathrm{A}\mathrm{l}+\mathrm{\gamma <!--\; \gamma \; -->}$$\mathrm{_{12}^{24}Mg} + \mathrm{_1^{1}H} \rightarrow \mathrm{_{13}^{25}Al} + \gamma$

Для массивных звезд (более 25 солнечных масс) длительность горения углерода оценивается в 600 лет.

См. такжеПравить

• Звёздный нуклеосинтез
• Ядерное горение кремния
• Ядерное горение неона
• Углеродная детонация

СсылкиПравить

• Распадно-синтезное преобразование элементов
• Горение углерода и кислорода
• http://www.astronet.ru/db/msg/1167293
• Происхождение звёзд и химических элементов