Образование химических элементов в космических телах 1 | страница 63

Так как при вспышке только небольшая доля водорода успевает превратиться в гелий, то химический состав звезды в процессе взрыва в общем изменяется мало. Это приводит к тому, что подобные взрывы могут повторяться, что и обнаружено для ряда Новых звезд. Правда, звезды, претерпевшие вспышки, должны иметь аномально высокое отношение С^>13к С^>12. Действительно, наблюдаются звезды, в которых оно достигает единицы. Так как углеродно-азотный цикл преобладает для бело-голубых звезд плоской составляющей нашей Галактики, то становится понятным, почему вспышки Новых звезд обнаружены именно в в ней и почти никогда не наблюдаются в сферической составляющей, в которой бело-голубые звезды отсутствуют.

В связи с тем что в ядрах образовавшихся красных гигантов, состоящих из гелия, не происходят ядерные реакции, ядра таких звезд претерпевают дальнейшее гравитационное сжатие, за счет которого увеличиваются температура до 100 млн. град и плотность до нескольких сотен тысяч граммов на кубический сантиметр. В этих условиях и начинается новый термоядерный процесс — слияние ядер гелия, который так же, как и термоядерный процесс синтеза гелия, не осуществлен еще в лабораторных условиях на Земле. Происходит образование ядер С^>12через промежуточную стадию, которая может быть записана следующим образом:

Не^>4 + Не^>4 + Е (95 кэв) = Be^>8 + γ,

затем идет процесс последующего присоединения ядра гелия с выделением большого количества энергии

Be^>8 + Не^>4 = С^>12 + γ + 7,4 Мэе.

Время жизни ядра Be^>8 чрезвычайно мало и составляет 1(Н^>7 сек; оно распадается на две альфа-частицы. Но при температурах порядка 150 млн. град и высокой плотности его количество, по-видимому, достаточно для образования ядер С^>12.

Возможен и непосредственный синтез С^>12 из ядер гелия по реакции

Эта теоретически предсказанная реакция была недавно доказана экспериментально по обратному процессу— процессу распада возбужденного ядра С^>12 на три альфа-частицы. Рассчитано время этой реакции. Так, при температуре примерно 1 · 10^>8град и плотности около 10^>4 г/см^>3 оно составляет 10^>5 —10^>7 лет. Захват ядер гелия вновь образующимся ядром С^>12 может идти и дальше вплоть до образования ядер Mg^>24. Этот процесс протекает следующим образом:

Как правило, после образования ядра Mg^>24 процесс последовательного присоединения ядер гелия приостанавливается, поскольку с увеличением порядкового номера ядер резко возрастает высота потенциального барьера присоединения альфа-частиц. Например, для ядер с