Синтез ядер при Т > 2·108 K
Горение углерода начинается, когда температура Т достигает > 2·108 K (такая температура у Красных Гигантов):
12С+ 12С → 24Mg + γ или
23Na + p → 23Mg + n
и образуются ядра в диапазоне А
Затем при еще более высокой температуре Т ~ 2·108÷109 K загорается кислород:
160+ 160 | → 32S + γ; |
→ 31P + p | |
→ 32S+ 4He и т.д. |
А = 25÷32 |
Это приводит к значениям А
А = 36÷46 |
Затем начинается синтез более тяжелых ядер.
Реакция фоторасщепления − 20Ne(γ,α)16O − идет очень быстро (~ 106 лет) и наступает равновесие между синтезом и расщеплением.
Равновесные процессы происходят при температуре Т ~ 4·109 K, для которой не существенен кулоновский потенциальный барьер. При такой температуре возможны все экзоэнергетические реакции за счет термоядерного синтеза вплоть до ядер Fe − предельного элемента синтеза.
А = 50÷60 |
Все ядра Fe, Co, Сr образуются за счет термоядерного синтеза.
Можно вычислить распространенность ядер во Вселенной, исходя из существования этих процессов.
Сведения о распространенности элементов в природе получаются из спектрального анализа Солнца и Звезд, а также космических лучей. На рис. 99 представлена интенсивность ядер при разных значениях А.
Рис. 99: Распространенность элементов во Вселенной.
Водород Н − самый распространенный элемент во Вселенной. Лития Li, бериллия Be и бора В на 4 порядка меньше соседних ядер и на 8 порядков меньше, чем Н и Не.
Li, Be, В − хорошее горючее, они быстро сгорают уже при Т ~ 107 K.
Труднее объяснить, почему они все же существуют − скорее всего, благодаря процессу фрагментации более тяжелых ядер на стадии протозвезды.
В космических лучах ядер Li, Be, В много больше, что также является следствием процессов фрагментации более тяжелых ядер при взаимодействии их с межзвездной средой.
12С÷16О − результат Гелиевой вспышки и существования резонансного уровня у 12С и отсутствия такового у 16О, ядро которого является также дважды магическим. 12С − полумагическое ядро.
Таким образом, максимум распространенности у ядер железа 56Fe, a затем − резкий спад.
Для А > 60 синтез энергетически невыгоден.
Дата добавления: 2015-07-30; просмотров: 1122;