トリプルアルファプロセスとは何ですか？

トリプルアルファプロセスは、星が水素燃料を使い果たしたときにヘリウム核を炭素と酸素核に融合させる手段です。 トリプルアルファプロセスを開始するには、100,000,000 Kを超える持続温度と十分な密度のヘリウムが必要です。 これは、星が水素燃焼からコアにかなりの量のヘリウム「灰」を蓄積し始めたときに起こります。 ヘリウムにはどこにも行くことができず、独自のエネルギーを生成しないため、コアと契約に集合します。 収縮により、熱と圧力が大幅に増加します。 100のメガケルビンでは、ヘリウム燃焼とも呼ばれるトリプルアルファプロセスが開始されます。

トリプルアルファプロセスは、プロセスが3つのアルファ粒子の融合であるため、その名前を取得します。 アルファ粒子は2つの陽子と2つの中性子で結合されており、これはヘリウム核と同じものです。 恒星コアの巨大な圧力の下で、2つのヘリウム核をベリリウム核に結合するように同軸化できます。その過程でガンマ線を緩和します。 ベリリウム核は不安定で、2.6×10 ^-16 秒以内で、ヘリウム核に戻って崩壊します。 しかし、十分なベリリウム核が継続的に作成されている場合、最終的には別のエネルギーヘリウム核と融合し、合計6つのプロトンと6つの中性子を持つ核を作成します。

トリプルアルファプロセスは、人生の後期にすべての低から中間質量星（0.6〜10の太陽質量）で発生します。 ヘリウムコアの周りの圧縮シェルで伝統的な水素燃焼を特徴とする赤いジャイアントステージの後、コアは崩壊し、ヘリウムを燃やし始め、星をヘルツプルング・ラッセル図の漸近大手の枝に打ち上げます。

トリプルアルファ反応の速度は、コアの温度に強く依存しています。反応速度はtの積です彼は30番目の電力と密度の2乗に温度をかけます。 小さな星では、ヘリウムのコアは非常に密度が高くなるため、縮退物質の形になり、温度の上昇は体積の増加に対応しません。 これにより、ヘリウムフラッシュと呼ばれる暴走トリプルアルファ反応につながる可能性があり、コアのヘリウムの60〜80％が数分で焼却されます。 より大きな星の場合、ヘリウムはカーボンコアの外側のシェルで融合し始め、縮退物質状態に到達するのを防ぎます。 これらの大きな星では、最終的に炭素燃焼が開始されます。