Термоядерные реакции в недрах звезд

Термоядерная реакция –

реакция соединения легких атомных ядер,

в ходе которой выделяется энергия.

Температура	Название цикла	Термоядерные реакции
Т ~ 107 К     Т > 107 К	Водородный (рр-цикл) (р)     Углерод-азотный (СN-цикл)	( 1) (2) (3)   Q = 26,72 МэВ   ν   Q = 26,72 МэВ

Н (р)–протон;D ( )– изотоп атома водорода;

γ– гамма-квант;е⁺ –позитрон; ν – нейтрино.

Термоядерные процессы в зависимости

От температуры звезды

Т, К	Реакция	Выгорание химических элементов
Т ~ 107 К		водород
Т ~ 2 ∙ 108 К		гелий
Т ~ 8 ∙ 108 К		углерод
Т ~ 109 К		кислород и т.д.

Термоядерный цикл заканчивается синтезом элементов группы железа

Водородный цикл синтеза гелия

Длительность этапов ядерного синтеза в недрах звезд

Основной компонент ядерной реакции	Температура в центре, млн. К	Длительность этапа «горения»
Водород Гелий Углерод Неон Кислород Кремний Коллапс ядра		7 млн. лет 500 тыс. лет 600 лет 1 год 6 месяцев 1 день 0,2 секунды

3.3.19. Звезды – источники химических элементов

Из 118 известных химических элементов в природе обнаружено только

92 элемента, остальные были получены лабораторным путем в ядерных

реакторах и на ускорителях

Изотопы химических элементов	Место синтеза
	Первичный нуклеосинтез. Синтез Не в звездах главной последовательности
до	Синтез «металлов» в звездах – красных гигантах в режиме многослойного ядерного горения
до	Синтез тяжелых элементов во вспышках сверхновых
до	Искусственный синтез сверхтяжелых элементов на ускорителях

Звезды – источники химических элементов и энергии.   Человек и вся окружающая среда состоят из «пепла» звезд

3.3.20. Характеристики звезд

Видимая звездная величина m (блеск) –характеризует световой поток, приходящий от звезды на Землю. Чем больше m, тем слабее звезда   Полярная (α Мал.Медв.) 2m,14 Альдебаран (α Тельца) 1m,06 Поллукс (β Близнецов) 1m,21 Регул (α Льва) 1m,34 Бетельгейзе (α Ориона) 0m,92 Капелла (α Возничего) 0m,21 Сириус (α Бол.Пса) -1m,58

Размеры звезд R – радиус звезды Rסּ– радиус Солнца L – светимость звезды Lסּ - светимость Солнца T– температура звезды

Абсолютная звездная величина М -это видимая звездная величина, которую бы имела звезда, находясь от нас на стандартномрасстоянии 10 парсек 17 < М < - 9 Солнце М=5 Мmax = - 9 – гиганты и сверхгиганты Мmin = 17 - карлики

Световой год –расстояние, проходимое светом за 1 год (с = 300 000 км/с = 3∙108 м/c) Парсек (пс) -расстояние, с которого радиус земной орбиты виден под углом 1˝ n 1 св.год ≈ 9,5 ∙ 1015 м n 1 пс ≈ 3,26 светового года n 1 пс ≈ 3,26 св.года n 1 кпс = 1000 пс, n 1 Мпс =1 000 000 пс

Светимость звезды L –мощность излучения энергии звезды по сравнению с мощностью излучения СолнцаLסּ Lסּ = 4∙1026 Вт (светимость Солнца)   Сириус 22 Lסּ Канопус 4700 Lסּ Арктур 107 Lסּ Вега 50 Lסּ S Золотой Рыбы 500 000 Lסּ

Расстояние до звезд

Характеристики звезд (продолжение)