Физическая энциклопедия

ВОДОРОДНЫЙ ЦИКЛ


(протон-протонный цикл) последовательность термоядерных реакций в звёздах, приводящая к превращению водорода в гелий без участия катализаторов. В. ц.— осн. источник энергии норм. однородных звёзд, в частности Солнца. Последовательность реакций В. ц. приведена в табл. 2 ст. Термоядерные реакции.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.

ВОДОРОДНЫЙ ЦИКЛ

(протон-протонная цепочка) - последовательностьтермоядерных реакцийв звёздах, приводящая к превращению водорода в гелий без участия катализаторов. В. ц.- осн. источник энергии звёзд с массой (масс Солнца) на нач. стадиях их существования (см.Эволюция звёзд).Наиб. важные реакции В. ц.:


В. ц. начинается реакцией столкновения двух протонов (1H или р) с образованием ядра дейтерия (2D). Дейтерий реагирует с протоном, образуя изотоп гелия3He с испусканием -фотона.Два ядра3He при столкновении образуют4He с отщеплением двух протонов либо3He соединяется с4He и даёт ядро7Be. Последнее в свою очередь захватывает либо электрон (е-), либо протон, и возникает ещё одно разветвление протон-протонной цепочки реакций. В результате В. ц. может идти тремя разл. путями I, II и III.

В табл. приведены осн. параметры реакций В. ц.:Q -полное энерговыделение; - характерное время протекания реакций; энергия испускаемых нейтрино и её ср. и макс. значения в случае, когда нейтрино испускаются с энергией в интервале 0<<, а также концентрации промежуточных атомных ядер (по массеX),устанавливающиеся в процессе В. ц. Величины иXрассчитаны для физических условий, близких к ожидаемым в центре Солнца: при температуреТy15*106К, плотности 100 г/см3и равных концентрациях водорода и гелия по массе ХН=ХНе=0,5. Скорости промежуточных реакций очень велики по сравнению со скоростью первой реакции В. ц. Поэтому2D,3He,7Be,7Li и8B не накапливаются в сколько-нибудь заметных количествах. Примерно в 70% всех случаев В. ц. заканчивается ветвью I, в 30% - ветвью II, а на долю ветви III приходится менее 0,1% случаев. В последней строке табл. приведён итог В. ц.: каждая ветвь заканчивается образованием ядра4He из четырёх протонов с испусканием двух нейтрино. При этом выделяется энергия 26,73 МэВ, из к-рой в ср. ок. 0,6 МэВ уносят нейтрино. В недрах звёзд при 18*106K с В. ц. конкурируетуглеродно-азотный цикл.

Параметры реакций водородного цикла

Реакции

Q, МэВ

, лет

, МэВ; Х

1H(р, e+)2D

1,44

8,2*109

= 0,26; = 0,42

1D (р, )3Не

5,49

4,4*10-8

X(2D) = 2,7*10-18

3He(3He, 2р)4Не

12,86

2,4*105

X(3He)= 1,6*10-5

3Не (4Не, )7Be

1,59

9,5*105

X(7Be)=1,2*10-11

7Be (е-, )7Li

0,862

0,30

= 0,862 (90%), 0,383 (10%); = 0,81

7Li (р,4Не)4Не

17,348

3,8*10-3

X (7Li)= 1,5*10-15

7Be (р, )8В

0,137

1,0*102

X(8В)=4*10-21

8В(е+,)8Ве*

15,08

3,0*10-8

= 7,3; = 14,06

8Be* - > 24Не

2,99



41H - >4He + 2v

26,73


= 0,6


Лит.:Ядерная астрофизика, пер. с англ., M., 1986.

Д. H. Надёжин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


  1. водородный цикл—протонпротонная цепочка цепочка термоядерных реакций превращения водорода в гелий без участия катализаторов. В. ц. осн. источник энергии большинства звзд в т. ч. Солнца....Естествознание. Энциклопедический словарь
  2. водородный цикл—hydrogenhelium cycle...Русско-английский политехнический словарь
  3. водородный цикл—hydrogenhelium cycle...Русско-английский словарь по физике
  4. водородный цикл—hydrogenhelium cycle...Русско-английский технический словарь
  5. водородный цикл—ВОДОРОДНЫЙ ЦИКЛ протонпротонная цепочка цепочка термоядерных реакций превращения водорода в гелий без участия катализаторов. Водородный цикл основной источник энергии бо...Современный энциклопедический словарь