гелиевые реакции

ГЕЛИЕВЫЕ РЕАКЦИИ - цепочка термоядерных реакций превращения трёх ядер гелия в ядро углерода (3a-реакция) и последующие реакции захвата ядрами a-частиц. Для протекания Г. р. требуется темп-pa, превышающая 10⁸К. Эти условия создаются в ядрах звёзд-гигантов на поздних стадиях эволюции, когда водород в них в результате термоядерных реакций водородного цикла превратился в гелий. 3a-реакция идёт в две стадии (I и II):

кэВ

II

Здесь ¹²С* - ядро в возбуждённом состоянии, к-рое преимущественно распадается на исходные составляющие ⁸Ве и ⁴Не. Однако в одном из примерно 2500 случаев образуется конечный продукт - ядро ¹²С в осн. состоянии. При этом энергия возбуждения освобождается в виде фотонов гамма-диапазона и отчасти электрон-позитронных пар.

Промежуточное ядро ⁸Ве неустойчиво, оно очень быстро распадается вновь на два ядра ⁴Не, поэтому ⁸Be присутствует в очень малой равновесной концентрации: на 10¹⁰ ядер ⁴Не приходится одно ядро ⁸Ве. Это ядро очень легко захватывает третье ядро ⁴Не в силу наличия у образующегося ядра ¹²С благоприятного резонансного уровня возбуждения. Существование резонансного уровня у ¹²С при энергии 7,65 МэВ было предсказано англ. астрофизиком Ф. Хойлом как необходимое звено в цепи звёздных термоядерных реакций, лишь затем этот уровень был обнаружен в лабораторных опытах. Углерод далее реагирует с гелием, давая кислород: ¹²С + ⁴Не®¹⁶O. Аналогичная реакция гелия с кислородом даёт ядро неона: ¹⁶O + ⁴He®²⁰Ne. При достаточно высоких темп-pax таким путём может получиться ряд элементов с массовым числом, кратным 4, вплоть до ⁴⁰Са.