CNO-syklusen

CNO-syklusen (fra engelsk carbon-nitrogen-oxygen cycle; karbon-nitrogen-oksygensyklusen), iblant også kalt Bethe-Weizsäckersyklusen, er en av to primære fusjonsreaksjoner hvor stjerner konverterer hydrogen til helium. Det fremste alternativet er proton-protonkjeden. Teoretiske modeller viser at CNO-syklusen er den dominerende kilden til energi i stjerner som er større enn solen og at proton-protonkjeden dominerer i stjerner på solens størrelse eller mindre. Forskjellen kommer fra hvordan de temperaturavhengige reaksjonene er: proton-protonkjedens reaksjoner skjer ved temperaturer rundt 4 K, som er den dominerende for mindre stjerner. CNO-kjeden begynner ved rundt 13 K, men dens effektivitet stiger mye raskere med økende temperaturer. Ved ~17 K begynner CNO-syklusen å bli den dominerende energikilden.

Solen har en temperatur på rundt 15,7 K og kun 1,7 % av 4He-kjernene som dannes i solen kommer fra CNO-syklusen. Prosessen ble foreslått av Carl von Weizsäcker og Hans Bethe uavhengig av hverandre i 1938 og 1939.

I CNO-syklusen bruker de fire protonene karbon-, nitrogen og oksygenisotoper som katalysatorer for å danne en alfapartikkel, to positroner og to nøytrinoer. Positronene vil nesten umiddelbart utslettes med elektroner, noe som frigjør energi i form av gammastråler. Nøytrinoene vekselvirker svært dårlig med materie og ferdes fritt ut av stjernen og fører ut en viss energi. Karbon- nitrogen- og oksygenisotopene er i hovedsak en og samme kjerne som gjennomgår en rekke transformasjoner i en stadig repeterende syklus.

Referanser 

Kjernefysikk
Astrofysikk
Artikler i astronomiprosjektet