Եռակի ալֆա պրոցես

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,

• Ածխածին-12-ի գրգռված միջուկի ձևավորում`

$\mathrm{_4^8Be} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_6^{12}C} + Q_1$,

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):