Was ist der Triple-Alpha-Prozess?
Der Triple-Alpha-Prozess ist das Mittel, mit dem Sterne Heliumkerne in Kohlenstoff- und Sauerstoffkerne verschmelzen, wenn sie ihren Wasserstoffbrennstoff erschöpft haben. Die Einleitung des Triple-Alpha-Prozesses erfordert nachhaltige Temperaturen von über 100.000.000 K und eine ausreichende Dichte von Helium. Dies geschieht, wenn ein Stern anfängt, erhebliche Mengen an Helium -Asche in seinem Kern aus Wasserstoffbrennen aufzubauen. Das Helium hat nirgendwo hin und produziert nicht seine eigene Energie, so dass es im Kern und Verträge zusammengefasst ist. Die Kontraktion erhöht die Hitze und den Druck enorm. Bei 100 Megakelvins initiiert der Triple-Alpha-Prozess, auch als Helium Burning bekannt. Ein Alpha -Partikel besteht aus zwei Protonen und zwei zusammengebundenen Neutronen, was genauso ist wie ein Heliumkern. Unter den kolossalen Drücken im Sternkern können zwei Heliumkerne überredet werden, sich zu einem Beryllium -Kern zu kombinieren, relDabei einen Gammastrahlen lindern. Der Berylliumkern ist instabil, innerhalb von 2,6 × 10 -16 Sekunden kollabiert er wieder in Heliumkerne. Wenn jedoch genügend Berylliumkerne kontinuierlich erzeugt werden, fusioniert man irgendwann mit einem anderen energetischen Heliumkernen und erzeugt Kohlenstoff, ein Kerne mit insgesamt sechs Protonen und sechs Neutronen.
Der Triple-Alpha-Prozess tritt spät in ihrem Leben in allen niedrigen bis mittleren Massenstern (0,6-10 Sonnenmassen) auf. Nach der roten Riesenstufe, in der traditionelles Wasserstoff in einer komprimierten Hülle um einen Heliumkern verbrannt wird, kollabiert der Kern und brennt Helium, startet den Stern in den asymptotischen Riesenzweig des Hertzsprung-Russell-Diagramms, der strenge Luminsität mit Spektralart vergleicht.
Die Geschwindigkeit der Triple-Alpha-Reaktion hängt stark von der Temperatur des Kerns ab-die Reaktionsrate ist das Produkt von tDie Temperatur der 30. Leistung und die Dichte quadratisch. In kleinen Sternen wird der Heliumkern so dicht, dass er zu einer Form von degenerierter Materie wird, bei der die Temperatursteigerung nicht dem Anstieg des Volumens entspricht. Dies kann zu einer außer Kontrolle geratenen Triple-Alpha-Reaktion führen, die als Heliumblitz bezeichnet wird, bei der 60-80% des Heliums im Kern in Minuten verbrannt werden. Bei größeren Sternen beginnt Helium auf einer Hülle außerhalb eines Kohlenstoffkerns zu verschmelzen, was verhindert, dass er den entarteten Materiezustand erreicht. In diesen größeren Sternen steigt schließlich Carbon -Verbrennungen ein.