Пратон-пратонны цыкл (галіна ppI).

| Ядзерныя працэсы |
| --- |
| Радыеактыўны распад |
| * Альфа-распад
* Бэта-распад
* Кластарны распад
* Двайны бэта-распад
* Электронны захват
* Двайны электронны захват
* Гама-выпраменьванне
* Унутраная канверсія
* Ізамерны пераход
* Нейтронны распад
* Пазітронны распад
* Пратонны распад
* Спантаннае дзяленне
 |
| Ядзерны сінтэз |
| * Тэрмаядзерная рэакцыя
	+ Пратон-пратонны цыкл
	+ CNO-цыкл
	+ Трайны альфа-працэс
	+ Геліевая ўспышка
	+ Гарэнне вугляроду
	+ Вугляродная дэтанацыя
	+ Гарэнне неону
	+ Гарэнне крэмнію
* Нейтронны захват
	+ r-працэс
	+ s-працэс
* Захват пратонаў
	+ p-працэс
	+ rp-працэс
* Нейтранізацыя
* Рэакцыі сколвання
 |

**Пратон-пратонны цыкл**, ці **вадародны цыкл** — сукупнасць тэрмаядзерных рэакцый, у якіх вадарод ператвараецца ў гелій у зорках, размешчаных на галоўнай зорнай паслядоўнасці, асноўная альтэрнатыва CNO-цыкла. Пратон-пратонны цыкл дамінуе ў зорках з масай парадку масы Сонца ці менш.
Цыкл прынята дзяліць на тры асноўныя ланцужкі: ppI, ppII, ppIII. Істотны ўклад у энергавыдзяленне ўносяць толькі першыя два. Астатнія ператварэнні істотныя толькі пры дакладным падліку колькасці высокаэнергетычных нейтрына.

Прадукты пратон-пратоннага цыкла
--------------------------------

Канчатковым прадуктам ланцужка ppI, які пераважае пры тэмпературах ад 10 да 14 мільёнаў градусаў, з'яўляецца ядро атама гелію, якое ўзнікла ў выніку зліцця чатырох пратонаў з выдзяленнем энергіі, эквівалентнай 0,7 % масы гэтых пратонаў. Цыкл складаецца з трох стадый. Спачатку два пратоны, якія маюць дастаткова энергіі, каб пераадолець кулонаўскі бар'ер, зліваюцца, утвараючы дэйтрон, пазітрон і электроннае нейтрына; затым дэйтрон зліваецца з пратонам, утвараючы ядро 3He; нарэшце, два ядры атама гелію-3 зліваюцца, утвараючы ядро атама гелію-4. Пры гэтым вызваляюцца два пратоны.

* p + p → ²H + e+ + νe + 0,42 МэВ
* ²H + p → 3He + γ + 5,49 МэВ.
* 3He + 3He → 4He + 2p + 12,85 МэВ.

Іншыя два ланцужкі (ppII і ppIII) уносяць уклад у цыкл пры больш высокіх тэмпературах, чым ppI. На Сонцы каля 85 % зліццяў вадароду ў гелій-4 адбываюцца праз ppI.

Час, праз які Сонца вычарпае сваё «паліва» і тэрмаядзерная рэакцыя спыніцца, ацэньваецца ў 6 мільярдаў гадоў.

Пратон-пратонны цыкл (усе тры ланцужкі, а таксама hep- і pep-галіны).

pp-Рэакцыя
----------

Рэакцыя зліцця двух пратонаў адбываецца ў 2 стадыі. Спачатку два пратоны ўтвараюць дыпратон ({\displaystyle \mathrm {^{2}He} }):

{\displaystyle \mathrm {\_{1}^{1}H} +\mathrm {\_{1}^{1}H} \rightarrow \mathrm {\_{2}^{2}He} .}
Дыпратон практычна імгненна распадаецца назад на два пратоны (пратонны распад), аднак, у вельмі рэдкім выпадку ён паспявае ператварыцца ў дэйтрон (ядро дэйтэрыя ²H) праз бэта+ распад:

{\displaystyle \mathrm {\_{2}^{2}He} \rightarrow \mathrm {\_{1}^{2}H} +e{^{+}}+\nu \_{e}.}
Такім чынам, агульная формула рэакцыі:

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

pep-Рэакцыя
-----------

У некаторых выпадках (на Сонцы 0,25 %, ці ў адной рэакцыі з 400) зліццё пратонаў у ядро дэйтэрыя адбываецца не з эмісіяй пазітрона, а з паглынаннем электрона. Такое зліццё двух пратонаў і электрона называецца pep-рэакцыяй (па часціцах у пачатковым стане); у ёй выпраменьваецца монаэнергетычнае нейтрына з энергіяй 1,44 МэВ.

hep-Рэакцыя
-----------

Звычайна ядро гелію-3, якое ўтварылася ў другой рэакцыі pp-цыклу пасля зліцця дэйтрона і пратона, рэагуе з іншым ядром ³He (галіна ppI, 85 % ва ўмовах Сонца) ці 4He (галіны ppII і ppIII, сумарна каля 15 % на Сонцы). У вельмі рэдкіх выпадках (10−5% на Сонцы) ³He захоплівае пратон з утварэннем ядра гелію-4, пазітрона і электроннага нейтрына. Гэта так званая hep-рэакцыя (назва ад He+p) рэдкая, бо яна адбываецца праз слабае ўзаемадзеянне — адзін з трох пратонаў, якія існуюць у пачатковым стане, павінен ператварыцца ў нейтрон — у той час як канкуруючыя рэакцыі ³He+³He і ³He+4He, нягледзячы на больш высокі кулонаўскі бар'ер, не звязаны са зменай зарада нуклонаў.

Гл. таксама
-----------

* Зорны нуклеасінтэз
* CNO-цыкл

Зноскі
------

1. ↑  12. Nuclear Reactions in Nature: Nuclear Astrophysics Архівавана 5 сакавіка 2016. page 24 "12.6.2 Hydrogen Burning ""p + p → d + e+ +νe Q = 0.42 MeV "
2. ↑  12. Nuclear Reactions in Nature: Nuclear Astrophysics Архівавана 5 сакавіка 2016. page 24 "The next reaction in the sequence is d + p →3He + γ Q = 5.49 MeV. "
3. ↑  12. Nuclear Reactions in Nature: Nuclear Astrophysics Архівавана 5 сакавіка 2016. page 24 "In ~ 86 % of the cases, the reaction is 3He + 3He → 4He + 2p Q = 12.96 MeV "
4. ↑  Stellar Interiors: Physical Principles, Structure, and Evolution, 2004, ISBN 9780387200897: «The Proton-Proton Reaction»: «This crucial but as it turns out, unlikely reaction requires that two protons form a coupled system (the „diproton") while flashing past one another and, at practically that same instant, one of these protons must undergo a weak decay»

Літаратура
----------

* Ishfaq Ahmad, The Nucleus, 1:42,59, (1971), The Proton type-nuclear fission reaction

Спасылкі
--------

* Лагатып Вікісховішча На Вікісховішчы ёсць медыяфайлы па тэме Пратон-пратонны цыкл
* 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.

|  |  |
| --- | --- |
| ⚙️   Слоўнікі і энцыклапедыі | Вялікая каталанская · Britannica (онлайн) |
| Нарматыўны кантроль | Microsoft: 12061081 |