---

<< 6. Звезды. Строение и | Оглавление | 6.2 Особенности ядерных реакций >>

6.1 Ядерные реакции в звездах.

Запасы ядерной энергии в звездах намного превышают запас тепловой энергии. Если бы звезда (например, Солнце) светила только за счет гравитационого сжатия, то по теореме вириала время высвечивания тепловой энергии (время Кельвина-Гельмгольца)

Запас ядерной энергии , где - масса ядра звезды, где могут идти термоядерные реакции, - энерговыделение на единицу массы (эффективность) ядерных реакций. При синтезе гелия из водорода (происходит на стадии главной последовательности звезд на диаграмме Герцшпрунга-Рессела) суммарная реакция (как в протон-протонном, так и в CNO-цикле) сводится к образованию одного ядра гелия из 4-х протонов, . Выделяемая энергия при этом - дефект массы:

т.е. примерно 7 МэВ на нуклон. Как увидим ниже, не вся выделяющаяся энергия идет в тепло, небольшая часть (0.6 МэВ) уносится нейтрино, для которого Солнце прозрачно. Энергия покоя нуклона почти 1 ГэВ, т.е. эффективность синтеза гелия из водорода Следовательно, характерное время длительности стадии главной последовательности

(здесь учтено эмпирическое соотношение масса-светимость для звезд главной последовательности , доказательство которого приводится в конце этой лекции).

Замечания:

1. время термоядерного горения водорода сильно зависит от массы звезды (примерно как ) - так, звезда с массой в 10 солнечных эволюционирует в 100 раз быстрее Солнца!

2. стадия термоядерного горения водорода в ядре звезды - самая длительная. Все последующие стадии (горение гелия в углерод и т.д.) составляют всего лишь от . Это связано с тем, что скорости термоядерных реакций очень чувствительны к температуре, а для реакций синтеза более тяжелых элементов центральная температура болжна быть выше (требуется преодоление более высокого Кулоновского барьера ).

---

<< 6. Звезды. Строение и | Оглавление | 6.2 Особенности ядерных реакций >>

Публикации с ключевыми словами: звезды - Межзвездная среда - Космология - теоретическая астрофизика - астрофизика Публикации со словами: звезды - Межзвездная среда - Космология - теоретическая астрофизика - астрофизика
См. также: Местное межзвездное облако Черная дыра разрушает звезду: анимация Звезды, пыль и туманность в NGC 6559 25 самых ярких звезд на ночном небе Анимация: черная дыра разрушает звезду Разложение далекого света Сравнение размеров звезд Все публикации на ту же тему >>