陽子-陽子連鎖反応
この反応の第1段階では2個の水素原子 H(陽子)が結合して重水素 H となり、1個の陽子が中性子に変換した結果として陽電子とニュートリノ( ν {\displaystyle {\ce {\nu}}} )が放出される。
H 1 + H 1 ⟶ H 2 + e + + ν e {\displaystyle {\ce {^{1}H\ +{}^{1}H\ ->{}^{2}H\ +{\mathit {e}}^{+}\ +{}\nu _{\mathit {e}}}}}
ここで放出されるニュートリノは最大で0.42MeVのエネルギーを持ち去る。
この第1段階は陽子が中性子に変換される弱い相互作用に依存しているため、極めてゆっくりと進行する。実際、陽子-陽子連鎖反応の中ではこの段階が律速となっており、太陽のコアにおける平均反応時間は140億年である。
陽電子はすぐに電子と対消滅し、両者の質量エネルギーは2個のガンマ線光子によって運び去られる。
e + + e − ⟶ 2 γ , {\displaystyle {\ce {{\mathit {e}}^{+}\ +\ {\mathit {e}}^{-}\ ->\ 2\gamma \ ,}}} + 1.
02 MeV {\displaystyle {\mbox{ + 1.02 MeV}}}
また、この第1段階で作られた重水素は別の水素原子と融合してヘリウムの同位体であるヘリウム3 ( He 3 {\displaystyle {\ce {^3He}}} ) を作る。
H 2 + H 1 ⟶ He 3 + γ , {\displaystyle {\ce {^{2}H\ +{}^{1}H\ ->{}^{3}He\ +\gamma \ ,}}} + 5.49 MeV {\displaystyle {\mbox{ + 5.49 MeV}}}
ここから先、ヘリウム4 (He) が生成される過程には3つの異なる分枝 (branch) が存在し、それぞれ pp1, pp2, pp3 と呼ばれている。pp1 ではヘリウム4は2個のヘリウム3原子核が融合することで作られる。残る2つの分枝である pp2 と pp3 では pp1 で作られたヘリウム4が反応に使われるが、反応途中でのベリリウム7の関わり方が互いに異なる。太陽の内部では、pp1が86%、pp2が14%、pp3が0.015%の割合で起こる。