Proton-proton cykel astronomi

Proton-proton-cykel, även kallad Proton-proton-reaktion, kedja av termonukleära reaktioner som är den främsta källan till energin som strålas av solen och andra svala huvudsekvensstjärnor. En annan sekvens av termonukleära reaktioner, kallad kolcykeln, ger mycket av den energi som frigörs av varmare stjärnor.

I en proton-protoncykel kombineras fyra vätekärnor (protoner) för att bilda en heliumkärna; 0,7 procent av den ursprungliga massan förloras huvudsakligen genom omvandling till värmeenergi, men en del energi släpps ut i form av neutrino (v). Först, två vätekärnor (¹ H) kombineras för att bilda en väte-2-kärna (² H, deuterium) med emissionen av en positiv elektron (e ⁺, positron) och en neutrino (ν). Den väte två kärnan sedan snabbt fångar annan proton för att bilda en helium-3 kärna (³ He), medan emittering av en gammastråle (γ). I symboler:

Från denna punkt kan reaktionskedjan följa vilken som helst av flera vägar, men den resulterar alltid i en helium-4-kärna, med emission av två neutriner totalt. Energin från de utsända neutrinoerna är olika för de olika vägarna. I den mest direkta fortsättningen bildar två helium-3-kärnor (framställda som angivits ovan) en helium-4-kärna (^4Ha, alfapartikel) med frisättningen av två protoner,Den väg som producerar de mest energiska neutrinoerna använder en helium-4-kärna som katalysator och cyklar genom beryllium- och borisotoper i mellanstatstillstånd. I symboler:

Den senare vägen inträffar endast vid relativt höga temperaturer och är av intresse eftersom sådana energiska neutrinoer detekterades i ett storskaligt experiment med användning av tetrakloretylen som detektionsmedium. Andra experiment har upptäckt neutrino från reaktioner med lägre temperatur inklusive den initiala proton-proton-reaktionen. Detektionsgraden i alla dessa experiment var mindre än teoretiskt förutsagt. Detta tros bero på att de elektronneutrinoer som släppts ut av solen bytte till muonneutrino eller tau-neutrino innan de når detektorerna, som var optimerade för att upptäcka elektronneutrino. Jämför kolcykel.