Углеродно-азотный цикл | это... Что такое Углеродно-азотный цикл? (original) (raw)
Углеродно-азотный цикл
Углеродно-азотный цикл
Ядерные процессы |
---|
Радиоактивный распад Альфа-распад Бета-распад Кластерный распад Двойной бета-распад Электронный захват Двойной электронный захват Гамма-излучение Внутренняя конверсия Изомерный переход Нейтронный распад Позитронный распад Протонный распад Спонтанное деление Нуклеосинтез Термоядерная реакция Протон-протонный цикл CNO-цикл Тройной альфа-процесс Гелиевая вспышка Процесс углеродного сгорания Углеродная детонация Процесс неонового сгорания Процесс кремниевого сгорания Нейтронный захват R-процесс S-процесс Захват протонов: P-процесс Rp-процесс Нейтронизация Реакции скалывания |
CNO-цикл — термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в которой углерод, кислород и азот выступают как катализаторы. Считается одним из основных процессов термоядерного синтеза в массивных звёздах главной последовательности.
Содержание
Процесс углеродного сгорания
CNO-цикл - это совокупность трёх сцепленных друг с другом или, точнее, частично перекрывающихся циклов. Самый простой из них CN-цикл (цикл Бете или углеродный цикл) был предложен Хансом Бете в 1938 и, независимо от него, Карлом Вайцзеккером.
Основной путь реакции CN-цикла :
12C + 1H | → | 13N + γ | +1,95 МэВ | (1,3·107 лет) |
---|---|---|---|---|
13N | → | 13C + e+ + νe | +1,37 МэВ | (7 минут) |
13C + 1H | → | 14N + γ | +7,54 МэВ | (2,7·106 лет) |
14N + 1H | → | 15O + γ | +7,29 МэВ | (3,2·108 лет) |
15O | → | 15N + e+ + νe | +2,76 МэВ | (82 секунды) |
15N + 1H | → | 12C + 4He | +4,96 МэВ | (1,12·105 лет) |
Суть этого цикла состоит в непрямом синтезе α-частицы из четырёх протонов при их последовательных захватах ядрами, начиная с 12C.
Процессы кислородного сгорания
В реакции с захватом протона ядром 15N возможен ещё один исход - образование ядра 16О и рождается новый цикл NO I-цикл.
Он имеет в точности ту же структуру, что и CN-цикл:
14N + 1H | → | 15O + γ | +7,29 МэВ | (3,2·108 лет) |
---|---|---|---|---|
15O | → | 15N + e+ + νe | +2,76 МэВ | (82 секунды) |
15N + 1H | → | 16O + γ | +12.13 МэВ | |
16O + 1H | → | 17F + γ | +0,60 МэВ | |
17F | → | 17O + e+ + νe | +2,76 МэВ | |
17O + 1H | → | 14N + 4He | +1,19 МэВ |
NO I-цикл повышает темп энерговыделения в CN-цикле, увеличивая число ядер-катализаторов CN-цикла.
Последняя реакция этого цикла также может иметь другой исход, порождая ещё один NO II-цикл:
15N + 1H | → | 16O + γ | +12.13 МэВ |
---|---|---|---|
16O + 1H | → | 17F + γ | +0,60 МэВ |
17F | → | 17O + e+ + νe | +2,76 МэВ |
17O + 1H | → | 18F + γ | +5,61 МэВ |
18F | → | 18O + e+ + νe | |
18O + 1H | → | 15N + 4He | +3, 98 МэВ |
Таким образом, циклы CN, NO I и NO II образуют тройной CNO-цикл.
Считается, что имеется ещё один очень медленный четвёртый цикл, но его роль в выработке энергии ничтожно мала. Этот цикл может оказаться важным, если необходимо объяснение происхождения 19F.
При взрывном горении водорода в поверхностных слоях звёзд, например, при вспышках сверхновых, могут развиваться очень высокие температуры, и характер CNO-цикла резко меняется. Он превращается в так называемый горячий CNO-цикл, в котором реакции идут очень быстро и запутанно.
Ссылки
См. также
Wikimedia Foundation.2010.
Полезное
Смотреть что такое "Углеродно-азотный цикл" в других словарях:
- УГЛЕРОДНО-АЗОТНЫЙ ЦИКЛ — последовательность термоядерных реакций в звёздах, приводящая к образованию гелия из водорода с участием углерода, азота, кислорода и фтора в качестве катализаторов. У. а. ц. осн. источник энергии массивных звёзд на нач. стадиях их существования… … Физическая энциклопедия
- УГЛЕРОДНО-АЗОТНЫЙ ЦИКЛ — цепочка термоядерных реакций в звездах, приводящая к синтезу гелия из водорода с участием углерода и азота в качестве катализаторов (ср. Водородный цикл) … Большой Энциклопедический словарь
- углеродно-азотный цикл — цепочка термоядерных реакций в звёздах, приводящая к синтезу гелия из водорода с участием углерода и азота в качестве катализаторов (ср. Водородный цикл). * * * УГЛЕРОДНО АЗОТНЫЙ ЦИКЛ УГЛЕРОДНО АЗОТНЫЙ ЦИКЛ, цепочка термоядерных реакций в звездах … Энциклопедический словарь
- УГЛЕРОДНО-АЗОТНЫЙ ЦИКЛ — цепочка термо ядерных реакций в звёздах, приводящая к синтезу гелия из водорода с участием углерода и азота в качестве катализаторов (ср. Водородный цикл) … Естествознание. Энциклопедический словарь
- ВОДОРОДНЫЙ ЦИКЛ — (протон протонный цикл) последовательность термоядерных реакций в звёздах, приводящая к превращению водорода в гелий без участия катализаторов. В. ц. осн. источник энергии норм. однородных звёзд, в частности Солнца. Последовательность реакций В.… … Физическая энциклопедия
- Физика звёзд — Физика звезд одна из отраслей астрофизики, изучающая физическую сторону звезд (масса, плотность, …). Содержание 1 Размеры, массы, плотность, светимость звезд 1.1 Масса звёзд … Википедия
- СОЛНЦЕ — звезда, вокруг которой обращаются Земля и другие планеты Солнечной системы. Солнце играет исключительную роль для человечества как первоисточник большинства видов энергии. Жизнь в известной нам форме была бы невозможна, если бы Солнце светило… … Энциклопедия Кольера
- НЕЙТРОНИЗАЦИЯ ВЕЩЕСТВА — процесс превращения протонов р в нейтроны n как в свободном, так и в связ. состоянии (в ат. ядрах). Н. в. определяется законами слабого взаимодействия и обусловлена гл. обр. электронными захватами, хотя нек рый вклад дают и позитронные распады.… … Физическая энциклопедия
- НУКЛЕОСИНТЕЗ — (от лат. nucleus ядро и греч. synthesis соединение, составление), цепочка ядерных реакций, ведущая к образованию тяжёлых ат. ядер из других, более лёгких ядер. Теория Н. стремится объяснить распространённость (иногда говорят обилие) хим.… … Физическая энциклопедия
- Гелий — У этого термина существуют и другие значения, см. Гелий (значения). 2 Водород ← Гелий → Литий … Википедия