Պրոտոն-պրոտոնային ցիկլ

Կաղապար:Ядерные процессыՌադիոակտիվ քայքայումըԱլֆայի քայքայումըԲետա քայքայվելըԿլաստերի քայքայումըԿրկնակի բետա քայքայումըԷլեկտրոնային գրավումԿրկնակի էլեկտրոնային գրավումԳամմա ճառագայթումՆերքին փոխակերպումIsomeric անցումՆեյտրոնի քայքայումըՊոզիտրոնի քայքայումըՊրոտոնի քայքայումըԻնքնաբուխ բաժանում
Նուկլեինթեզ
Monերմամեկուսիչ ռեակցիա  Պրոտոն-պրոտոնի ցիկլը CNO ցիկլը Եռակի հելիումի ռեակցիա Հելիումի ֆլեշ Միջուկային ածխածնի այրումը Ածխածնի պայթեցում Միջուկային այրման նեոն Սիլիցիումի միջուկային այրումը  Նեյտրոնի գրավում 
r գործընթացը  ընթացքը  Պրոտոնի գրավում.
p- գործընթաց 

rp գործընթացը
Չեզոքացում
Կեղտոտման ռեակցիաներՊրոտոն-պրոտոնային ցիկլը ջերմաէներգետիկ ռեակցիաների համախումբ է, որոնց ժամանակ  Հերցեպրունգ-Ռեսելի դիագրամի գլխավոր հաջորդականության աստղերում ջրածինը վերածվում է հելիումի ։ CNO ցիկլի հիմնական այլընտրանքն է։ Պրոտոն-պրոտոնային ցիկլում գերակշռում են  Արևի զանգվածի կարգի զանգվածներով կամ ավելի քիչ  աստղերը, այդ աստղերում այն կազմում է թողարկված էներգիայի մինչև 98% -ը  :
Ցիկլը սովորաբար բաժանվում է երեք հիմնական շղթայի ՝ ppI, ppII, ppIII : Էներգիայի ճառագայթման մեջնշանակալի ներդրում են ունենում միայն առաջին երկուսը ։ Մնացած փոփոխությունները զգալի են միայն բարձր էներգիայով նեյտրինոների քանակը ճշգրիտ հաշվելիս։


== Պրոտոն-պրոտոնային ցիկլի արդյունքը ==
PpI շղթայի վերջնակարդյունքը, որը գերակշռում է 10-ից 14 միլիոն աստիճանի ջերմաստիճանում, հելիումի ատոմի միջուկն է, որը առաջանում է չորս պրոտոնների միաձուլման արդյունքում ՝ պրոտոնների զանգվածի 0,7% -ին համարժեք էներգիայի անջատումով։ Ցիկլը ներառում է երեք փուլ։ Սկզբում երկու պրոտոններ, որոնք ունեն բավարար էներգիա `հաղթահարելու Կուլոնյան պատնեշը, միանում են, որպեսզի ստեղծեն դեյտրոն, պոզիտրոն և էլեկտրոնային նեյտրինո ; ապա դեյտրոնը միանում է պրոտոնի հետ ՝ կազմելով <sup id="mwIw"><span typeof="mw:Nowiki" id="mwJA">3</span></sup>He միջուկը . Վերջապես, հելիում -3 ատոմի երկու միջուկները միանում են `կազմելով հելիում-4 ատոմի միջուկը ։ Այս դեպքում անջատվում է երկու պրոտոն։

p + p → 2 H + e+ + νe + 0.42 MeV 
2 H + p → <sup id="mwOQ"><span typeof="mw:Nowiki" id="mwOg">3</span></sup>He + γ + 5.49 MeV:
3He + 3 He → 4He + 2 p + 12.85 MeV:Մյուս երկու շղթաները ( ppII և ppIII ) մասնակցում են ցիկլին ավելի բարձր ջերմաստիճաններում, քան ppI- ն ։ Արեգակի վրա, ջրածնի մոտ 85% -ը վերածվում է հելիում -4-ի ppI- ի միջոցով։
Ժամանակը, որից հետո Արևը կօգտագործի իր ամբողջ « վառելիքը » և ջերմայ-միջուկային ռեակցիան կդադարի, գնահատվում է 6 միլիարդ տարի։ 


== pp-ռեակցիա ==
Երկու պրոտոնների միացումը տեղի է ունենում 2 փուլով։ Նախ երկու պրոտոնները առաջացնում են դիպրոտոն (
  
    
      
        
          
            
            
              2
            
          
          H
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {^{2}H} }
  ):

  
    
      
        
          
            
            
              1
            
            
              1
            
          
          H
        
        +
        
          
            
            
              1
            
            
              1
            
          
          H
        
        →
        
          
            
            
              2
            
            
              2
            
          
          H
          e
        
        .
      
    
    {\displaystyle \mathrm {_{1}^{1}H} +\mathrm {_{1}^{1}H} \rightarrow \mathrm {_{2}^{2}He} .}
  Դիպրոտոնը գործնականում միանգամից հետ է տրոհվում երկու պրոտոնի ( պրոտոնի տրոհում ), սակայն, ծայրահեղ հազվադեպ դեպքում, այն կատարում է բետա + տրոհում՝ վերածվելով դեյտրոնի ( դեյտրոնի միջուկի 
  
    
      
        
          
            
            
              2
            
          
          H
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {^{2}H} }
   )  :

  
    
      
        
          
            
            
              2
            
            
              2
            
          
          H
          e
        
        →
        
          
            
            
              1
            
            
              2
            
          
          H
        
        +
        e
        
          
            
            
              +
            
          
        
        +
        
          ν
          
            e
          
        
        .
      
    
    {\displaystyle \mathrm {_{2}^{2}He} \rightarrow \mathrm {_{1}^{2}H} +e{^{+}}+\nu _{e}.}
  Այսպիսով, ռակցիայի բանաձևը կլինի.

  
    
      
        
          
            
            
              1
            
            
              1
            
          
          H
          
            +
            
              1
            
            
              1
            
          
          H
        
        →
        
          
            
            
              1
            
            
              2
            
          
          H
        
        +
        e
        
          
            
            
              +
            
          
        
        +
        
          ν
          
            e
          
        
        +
        
          0.42
          M
          e
          V
        
        .
      
    
    {\displaystyle \mathrm {_{1}^{1}H+_{1}^{1}H} \rightarrow \mathrm {_{1}^{2}H} +e{^{+}}+\nu _{e}+\mathrm {0.42MeV} .}
  


== pep-ռեակցիա ==
Որոշ դեպքերում (Արեգակի վրա 0,25%, կամ 400-ից մեկ ռեակցիայի դեպքում) պրոտոնների միացումը դեյտրոնի միջուկում տեղի է ունենում ոչ թե պոզիտրոնի արտանետմամբ, այլ էլեկտրոնի կլանման միջոցով։ Երկու պրոտոնների և էլեկտրոնի այս միացումը կոչվում է pep-ռեակցիա (նախնական վիճակում մասնիկների համար); ասյ դեպքում ճառգայթվում է  1,44 МэВ էներգիայով մոնոէներգետիկ նեյտրինո ՝ էլեկտրոնի գրավմամբ։
Էլեկտրոնի գրավման ընդհանուր բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը՝  
  
    
      
        
          
            p
          
          
            +
          
        
        +
        
          
            e
          
          
            −
          
        
        →
        
          n
        
        +
        
          
            ν
          
          
            e
          
        
        
      
    
    {\displaystyle \mathrm {p} ^{+}+\mathrm {e} ^{-}\rightarrow \mathrm {n} +{\nu }_{e}\,}
  , իսկ էլեկտրոնի գրավումը տեղի է ունենում դիպրոտոնի ներսում, մինչև դրա տրոհումը։


== hep-ռեակցիա ==
Սովորաբար, pp-ցիկլի երկրորդ ռեակցիայի ընթացքում՝ դեյտրոնի և պրոտոնի միացոմից հետո առաջացած հելիում-3 -ի միջուկը փոխազդում է մեկ այլ 3 He միջուկի հետ  (ppI ճյուղ, 85% Արեգակի պայմաններում) կամ 4 He ( ppII և ppIII ճյուղերը, ընդհանուր մոտ 15% Արեգակի վրա)։  Շատ հազվադեպ դեպքերում (10 −5 % Արեգակի վրա) 3 He գրավում է պրոտոն `հելիում -4 միջուկի, պոզիտրոնի և էլեկտրոնի նեյտրինոյի առաջացմամբ։ Այսպես կոչված hep-ռեակցիան (անունը He + p- ից է) հազվադեպ է, քանի որ այն տեղի է ունենում թույլ փոխազդեցության միջոցով. սկզբնական վիճակում գնվող երեք պրոտոններից մեկը պետք է վերածվի նեյտրոնի, մինչդեռ մրցակցող ռեակցիաները 3 He + 3 He և 3: He + 4 He՝ չնայած ավելի բարձր Կուլոնյան պատնեշի, կախված չեն նուկլոնների լիցքի փոփոխության հետ։


== Տե՛ս նաև ==
Աստղային նուկլեինթեզ
CNO ցիկլը


== Ծանոթագրություններ ==


== Գրականություն ==
Bethe, H. A., Critchfield, C. L., «The formation of deuterons by proton combination.» // Physical Review 54, no. 4 (1938): 248.
E. E. Salpeter, Nuclear Reactions in the Stars. I. Proton-Proton Chain // Phys. Rev. 88, 547 — 1 November 1952 doi:10.1103/PhysRev.88.547


== Հղումներ ==
4. ГОРЕНИЕ ВОДОРОДА // Web — версия учебного пособия Б.C. Ишханов, И. М. Капитонов, И. А. Тутынь «Нуклеосинтез во вселенной» — М., Изд-во Московского университета. 1998.