Alfa süreci - Alpha process

Alfa süreci ile karbonun ötesinde elementlerin oluşturulması

Alfa işlemi olarak da bilinen, alfa merdiven , iki sınıftan biridir nükleer füzyon yıldızlı dönüştüğü reaksiyonlar helyum karışımları için, ağır elementler üç-alfa işlemi . Üçlü alfa işlemi yalnızca helyum tüketir ve karbon üretir. Yeterince karbon biriktikten sonra, aşağıdaki reaksiyonlar meydana gelir, hepsi yalnızca helyum ve önceki reaksiyonun ürününü tüketir.

E, reaksiyon tarafından üretilen ve öncelikle gama ışınları ( γ ) olarak salınan enerjidir .

Yukarıdaki dizinin en sıkı bağlı nüklid olduğu için (veya 'nin bozunma ürünü olduğu ) ile bittiği yaygın bir yanılgıdır - yani, nükleon başına en yüksek nükleer bağlanma enerjisine sahiptir ve daha ağır çekirdeklerin üretimi enerji gerektirir ( olmak endotermik yerine (bunu bırakabilen) ekzotermik ). ( Nikel-62 ) aslında bağlanma enerjisi açısından en sıkı bağlı nükliddir (ancak 56 Fe daha düşük bir enerjiye veya nükleon başına kütleye sahiptir). 56 Fe + 4 He → 60 Ni reaksiyonu aslında ekzotermiktir. Bununla birlikte, en dizisi uçları arasındaki rekabet neden yıldız iç koşulları nedeniyle photodisintegration ve çevresinde photodisintegration tercih alfa işlemi demir gelen, daha fazla üretilmektedir .

Tüm bu reaksiyonlar, yıldızlardaki sıcaklık ve yoğunluklarda çok düşük bir orana sahiptir ve bu nedenle bir yıldızın enerji üretimine önemli ölçüde katkıda bulunmazlar; neondan daha ağır elementlerle ( atom numarası > 10), artan Coulomb bariyeri nedeniyle daha da zor oluşurlar .

Alfa proses elementleri (veya alfa elementler ) en bol izotopları helyum çekirdeğinin kütlesi ( alfa parçacığı ) dördün tam katları olduğu için sözde ; bu izotoplar alfa nüklidleri olarak bilinir . Kararlı alfa elemanları şunlardır: C , O , Ne , Mg , Si ve S ; Ar ve Ca olduğu Gözlemsel olarak stabil . Tip II süpernovaların öncüsü olan silikon eritme işleminden önce alfa yakalama ile sentezlenirler . Silikon ve kalsiyum tamamen alfa proses elementleridir. Magnezyum, proton yakalama reaksiyonları ile yakılabilir . Oksijene gelince, bazı yazarlar onu bir alfa elementi olarak kabul ederken, diğerleri bunu yapmaz. Oksijen, düşük metalikliğe sahip Popülasyon II yıldızlarında kesinlikle bir alfa elementtir . Tip II süpernovalarda üretilir ve geliştirmesi, diğer alfa işlem elemanlarının geliştirilmesiyle iyi bir şekilde ilişkilidir. Bazen karbon ve nitrojen, nükleer alfa yakalama reaksiyonlarında sentezlendikleri için alfa işlem elementleri olarak kabul edilir.

Yıldızlardaki alfa elementlerinin bolluğu genellikle logaritmik bir şekilde ifade edilir:

,

Burada ve birim hacimdeki alfa elementlerinin ve demir çekirdeklerinin sayısıdır. Teorik galaktik evrim modelleri, evrenin erken dönemlerinde demire göre daha fazla alfa elementi olduğunu tahmin ediyor. Tip II süpernovalar temel olarak oksijeni ve alfa elementlerini (Ne, Mg, Si, S, Ar, Ca ve Ti) sentezlerken Tip Ia süpernovaları esas olarak demir tepe elementlerini ( Ti , V , Cr , Mn , Fe , Co ve Ni ), aynı zamanda alfa elementleri.

Referanslar

Dış bağlantılar