Üçlü-alfa prosesş, üç helyum-4 çekirdeğinin (alfa partikülleri) karbona dönüştürüldüğü bir dizi nükleer füzyon reaksiyonudur.
Yıldızlarda üçlü-alfa
prosesi
Helyum, proton–proton zincir reaksiyonu ve
karbon–azot–oksijen döngüsünün bir sonucu olarak yıldızların çekirdeklerinde
birikir.
İki helyum-4 çekirdeğinin nükleer füzyon reaksiyonu, oldukça
kararsız olan berilyum-8 üretir ve yarı ömrü 8.19×10−17 s olan daha
küçük çekirdeklere bozunur. Bu süre içinde üçüncü bir alfa parçacığı,
karbon-12'nin uyarılmış bir rezonans durumunu üretmek için berilyum-8 çekirdeği
ile kaynaşmadıkça, üç alfa parçacığına bozunur, enerji açığa çıkarır ve
karbon-12'nin kararlı baz formuna dönüşür.
Bir yıldızın çekirdeğinde kaynaşmak için hidrojen
bittiğinde, büzülmeye ve ısınmaya başlar. Merkezi sıcaklık 108 K'ye
yükselirse (Güneş çekirdeğinden altı kat daha sıcak), alfa parçacıkları
berilyum-8 bariyerini geçecek kadar hızlı kaynaşabilir ve önemli miktarda
kararlı karbon-12 üretebilir.
42He + 42He
→ 84Be (−0.0918
MeV)
84Be + 42He
→ 126C + 2γ (+7.367
MeV)
Proseste net enerji çıkışı: 7.275 MeV
Prosesin bir yan etkisi olarak, bazı karbon çekirdekleri fazla
helyum ile birleşerek kararlı bir oksijen izotopu ve enerji üretir:
126C + 42He
→ 168O + γ
(+7.162 MeV)
Helyumun hidrojen ile nükleer füzyon reaksiyonları
lityum-5'i üretir; bu oldukça kararsızdır ve ve 3.7×10-22 s yarı
ömrü ile daha küçük çekirdeklere bozunur.
İlave helyum çekirdekleri ile füzyon, alfa prosesi olarak
bilinen bir stellar nükleosentez zincirinde daha ağır elementler oluşturabilir,
ancak bu reaksiyonlar sadece üçlü-alfa prosesinden geçen çekirdeklerden daha
yüksek sıcaklıklarda ve basınçlarda önemlidir. Bu, yıldız nükleosentezinin
büyük miktarda karbon ve oksijen ürettiği, ancak bu elementlerin sadece küçük
bir kısmının neon ve daha ağır elementlere dönüştürüldüğü bir durum yaratır.
Oksijen ve karbon, helyum-4 yanmasının ana ‘külü’ dir.
https://en.wikipedia.org/wiki/Triple-alpha_process
5 Haziran 2021
