Եռակի ալֆա պրոցես

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Եռակի ալֆա պրոցես

Եռակի ալֆա պրոցեսը (եռակի հելիումային ռեակցիա) աստղի ընդերքում հելիում-4-ի միավորման միջուկային ռեակցիայի պայմանական անվանումն է։ Այն սկսվում է մոտ 1,5×108 Կ ջերմաստիճանում և 5×107 կգ/մ3 խտության դեպքում։ Ռեակցիան ընթանում է երկու փուլով․

  • Բերիլիում-8-ի անկայուն միջուկի ձևավորում (կիսատրոհման պարբերությունը՝ 10−16 վ)`
\mathrm{_2^4He} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_4^8Be} - Q_0,
Q0 = 0,092 ՄէՎ,
\mathrm{_4^8Be} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_6^{12}C} + Q_1,
Q1 = 7,367 ՄէՎ:

Պրոցեսի ընթացքում անջատվում է 7,275 ՄէՎ էներգիա։

Քանի որ եռակի ալֆա պրոցեսը քիչ հավանական է, ածխածին արտադրվելու համար երկար ժամանակահատված է պահանջվում։ Սրա հետևանքներից է նաև այն, որ որ Մեծ Պայթյունի ընթացքում նշանակալի քանակությամբ ածխածին չի առաջացել, քանի որ պայթյունից րոպեներ անց ջերմաստիճանը նվազել է շատ ավելի, քան անհրաժեշտ է միջուկային այրման համար։

Որպես կանոն, եռակի ալֆա պրոցեսի հավանականությունը խիստ փոքր է։ Բերիլիում-8-ի հիմնական վիճակի էներգիան գրեթե հավասար է երկու ալֆա մասնիկների էներգիային։ Երկրորդ քայլում 8Be + 4He էներգիան գրեթե հավասար է 12C-ի գրգռված վիճակի էներգիային։ Այս ռեզոնանսը խիստ մեծացնում է հավանականությունը, որ ալֆա մասնիկը կմիավորվի բերկիլիում-8-ի հետ և կձևավորվի ածխածին։ Նման ռեզոնանսի գոյությունը կանխատեսել էր Ֆրեդ Հոյլը դրա իրական դիտարկումից առաջ, հիմնավորելով, որ աստղի ընդերքում ածխածնի առաջանալու համար սա ֆիզիկորեն անհրաժեշտ պայման է։ Իր հերթին, այս էներգիական ռեզոնանսի կանխատեսումը և ապա հայտագործումը մեծապես օժանդակեցին աստղային միջուկասինթեզի Հոյլի հիպոթեզին, ըստ որի՝ բոլոր քիմիական տարրերը առաջացել են ջրածնից՝ ամենասկզբնական սուբստանցից։

Որպես պրոցեսի կողմնակի էֆեկտ, որոշ ածխածնային միջուկներ կարող են այրվել ավելցուկային հելիումի հետ՝ առաջացնելով թթվածնի կայուն իզոտոպ և անջատելով 7,162 ՄէՎ էներգիա․

\mathrm{_6^12C} + \mathrm{_2^4He}  \rightarrow \mathrm{_8^{16}O} + γ(+7,162 ՄէՎ):