Алфа-процес

Алфа-процес (алфа-зафат или алфа-скала) — една од двете класи на реакции на јадрено соединување со кои ѕвездите го претвораат хелиумот во потешки елементи. Другата класа е циклус од реакции наречен троен алфа-процес, кој троши само хелиум, а создава јаглерод. Алфа-процесот најчесто се одвива во масивни ѕвезди и супернови.

На ова му претходи водородно соединување, кое го создава хелиумот кое го снабдува тројниот алфа-процес и алфа-скалата. Откако тројниот алфа-процес ќе создаде доволно јаглерод, алфа-скалата почнува и доаѓа до соединувачки реакции на сè потешки елементи, по долунаведениот редоеслед. Секој чекор го троши само производот од претходната реакција и хелиум. Подоцнежните реакции кои може да почнат во било која ѕвезда, почнуваат додека претходната фаза сè уште трае во надворешните слоеви на ѕвездата.

Енергијата произведена во секоја реакција, , е претежно во облик на гама-зраци (), а мал дел отпаѓа на елемент создаден како спореден производ, како додаден импулс.
мини|371x371п|Врзивна енергија по нуклеон за разни нуклиди. Не е прикажан Ni, со највисоката врзивна енергија од 8,7945 MeV.
Често погрешно се претпоставува дека гореприкажаната низа завршува со  (или , кој е распаден производ на ) бидејќи тој е најцврсто сврзаниот нуклид — т.е.. нуклидот со најголема енергија на сврзување по нуклеон — и создавањето на потешки јадра би трошело енергија (би било ендотермно) наместо да ја ослободува (егзотермно).  (никел-62) е впрочем најцврсто сврзаниот нуклид во смисла на врзивна енергија (иако  има помала енергија или маса по нуклеон). Реакцијата  е впрочем егзотермна, и додавањето на алфи продолжува да биде егзотермно сè до , но сепак низата не завршува со железо. Таа запира пред да создаде елементи потешки од никел бидејќи условите во ѕвездената внатрешност предизвикуваат фотораспадот да се наметне врз алфа-процесот околу железото. Ова води до поголемо производство на  отколку 

Сите овие реакции имаат многу ниска стапка на темпеаратурите и притисоците во ѕвездите и затоа немаат значително енергетско учество во вкупното енергопроизвдство на ѕвездата. Се јавуваат уште потешко со елементи потешки од неонот () поради поголемата Кулонова пречка.

 Алфапроцесни елементи 
Алфапроцесни елементи (или алфа-елементи) се елементи наречени по фактот што нивните најзастапени изотопи  се целобројни кратна на четири — масата на хелиумското јадро (алфа-честичката). Овие изотопи се нарекуваат алфа-нуклиди.
мини|десно|исправено=1.5|250п|Логаритам на релативното производство на енергија () во соединувачките процеси на ПП-ланецот, CNO-циклусот и тројниот алфа-процес на различни температури (). Испрекинатата линија ја покажува збирната енергија создадена од процесите на ПП и CNO во ѕвездата.

 Стабилни алфа-елементи се: C, O, Ne, Mg, Si и S.
 Елементите Ar и Ca се „стабилни при набљудување“. Тие се синтетизираат со алфа-зафат пред фазата на силициумско соединување, што води до 
 Si и Ca се чисти алфапроцесни елементи.
 Mg може одделно да се троши од реакции на протонски зафат.

Статусот на кислородот (O) е спорен — некои автори го сметаат за алфа-елемент, а други мислат дека не е. O со сигурност е алфа-елемент во нискометалични ѕвезди од населението II: Се создава во супернови од типот II и неговото збогатување е во потесна врска со збогатувањето во  други алфапроцесни елементи.

Понекогаш C и N се сметаат за алфапроцесни елементи бидејќи, како O, тие се синтетизираат во јадрени реакции на алфа-зафат, но нивниот статус не е недвосмислен: Секој од трите елементи се создава (и троши) со CNO-циклусот, кој може да се одвива на температури многу пониски од оние каде процесите на алфа-скалата почнуваат да произведуваат значитечни количества на алфа-елементи (вклучувајќи C, N и O). Така, исто како што присуството на C, N или O во ѕвездата не е јасен показател дека се одвива алфа-процесот, така некои астрономи не сметаат дека овие три треба (безусловно) да се нарекуваат „алфа-елемети“.

 Производство во ѕвезди 
Алфа-процесот начелно се одвива во големи количини само ако ѕвездата е доволно масивна (над 10 Сончеви маси). Овие ѕвезди се собираат како што стареат, зголемувајќи ја јадрената температура и густина до степен за да се овозможи алфа-процесот. Потребната маса и притисок е поголема за елементи со поголема атомска маса, особено во подоцнежните фази (понекогаш наречени силициумско согорување) и затоа најчесто се јавуваат во супернови. Суперновие од типот II синтетизираат претежно кислород и алфа-елементите (Ne, Mg, Si, S, Ar, Ca и Ti), а суперновите од типот Ia произведуваат главно елементи од железниот врв (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co и Ni). ДОволно масивните ѕвезди можат да синтетизираат елементи со (и заклучно со) железниот врв просто од водородот и хелиумот кои првично ја сочинуваат ѕвездата.

Првата фаза на алфа-процесот (или алфа-зафат) типично следи по фазата на хелиумско согорување на ѕвездата откако ќе се потроши хелиумот; тогаш слободниот  зафаќа хелиум и дава . Овој процес продолжува откако јадрото ќе заврши со фазата на согорување хелиум бидејќи обвивката околу него продолжува да го согорува тој елемент и да го води во јадрото. Втората фаза (неонското согорување) почнува кога хелиумот ќе се ослободи од фотораспад на еден атом на , и му дава на друг да продолжи да се искачува по алфа-скалата. Потоа започнуа силициумското согорување преку фотораспадот на  на сличен начин; по ова процесот го достигнува врвот на . Ударниот бран на суперновата произлезен од ѕвезден колапс овозможува идеални услови за краткотрајно одвивање на овие процеси.

За време на ова конечно загревање со фотораспад и прераспоред, јадрените честички се претвораат во нивниот најстабилен облик за време на суперновата и подоцнежното исфрлање, делумно по пат на алфа-процесот. Почнувајќи од  и повисоко, сите производни елементи се радиоактивни и затоа се распаѓаат на постабилен изотоп; на пример,  настанува и се распаѓа на .

 Наводи 

Категорија:Јадрено соединување
Категорија:Нуклеосинтеза