Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 60

(р, γ)Ν^>13 равно 3 X X 10^>-34см^>2 для энергии 313 кэв и возрастает в 20 раз при энергии 358 кэв. Сечение этой реакции удалось определить даже при энергии протонов 80 кэв. Оно составляет 9 · 10^>-9мбарн. Это самое минимальное сечение, определенное в настоящее время в лабораторных условиях.

Следовательно, сечения реакций протон-протонного и особенно углеродно-азотного циклов увеличиваются с температурой, что приводит к резкому возрастанию скорости протекания реакций различных циклов и, следовательно, к увеличению скорости выделения энергии в них. На рис. 35 представлены кривые зависимости скорости выделения тепла обоих циклов от температуры при плотности вещества 100 г/см^>2, весовых долях ядер водорода 0,8 и ядер углерода и азота 0,006. Видно, что углеродно-азотный цикл начинается только при температуре свыше 11 млн. град и выделение энергии в нем резко зависит от температуры вещества звезды. Например, при увеличении температуры от 14 до 20 млн. град оно возрастает более чем в тысячу раз. Из рисунка также видно, что обе кривые пересекаются в области примерно 16 млн. град, а это означает, что при данной температуре количество энергии, выделяемое при обоих циклах, одно и то же.

Если сравнить кривые рис. 35 с данными о светимости различных звезд, то станет ясно, что протон-про-тонный цикл должен доминировать для всех звезд с малой светимостью, расположенных в нижней правой части главной последовательности (см. рис. 15) и входящих в состав плоской составляющей галактик, подобных Млечному Пути. Температура в недрах этих звезд составляет менее 10 млн. град. Выше мы указывали, что таких галактик в Метагалактике сравнительно мало. Поэтому и число звезд, в которых протекает протон-протонный цикл, по-видимому, невелико. Значительно больше звезд, в которых наряду с этим циклом протекает и углеродно-азотный цикл. К таким звездам относятся и наше Солнце, и большинство звезд главной последовательности. В молодых горячих бело-голубых звездах, которые расположены в верхней левой части этой последовательности, протекает только углеродно-азотный цикл. Вычисления температуры звезд, обусловленной углеродно-азотным циклом, находятся в хорошем согласии с астрофизическими данными, о чем свидетельствуют данные табл. 11.

Общая продолжительность циклов превращения ядер водорода в гелий изменяется от 10^>5 до 10^>9 лет. Это самые длительные ядерные реакции, известные в настоящее время.

Рис. 34. Зависимость сечения реакций С