Тройна́я ге́лиевая реа́кция (тройно́й а́льфа-проце́сс) — цепочка термоядерных реакций в недрах звёзд, в ходе которой три ядра гелия-4 образуют ядро углерода-12. Фаза устойчивого горения гелия длится примерно от времени, которое звезда проводит на главной последовательности. Это единственный эффективный путь образования тяжёлых ядер в ходе звёздного нуклеосинтеза, так как не существует стабильных или хотя бы долгоживущих нуклидов с массовыми числами 5 и 8, что делает невозможной цепочку нуклеосинтеза через двойную гелиевую реакцию или через слияние водорода с гелием-4.
Описание Реакция происходит при температуре свыше К и плотности порядка кг/м3 и идёт в два этапа:
Эндотермическая реакция образования нестабильного изотопа бериллия-8 (двойная гелиевая реакция):
МэВ
Ядра 8Be с периодом полураспада 6,7·10−17 с распадаются в ходе реакции:
МэВ;
Экзотермическая реакция образования возбуждённого ядра углерода-12:
МэВ.
Так как ядро бериллия-8 имеет очень малое время жизни, эта реакция протекает с заметной скоростью только при высокой концентрации ядер 4He: при высокой плотности газа в термоядерных источниках в недрах звёзд фактически три ядра гелия должны столкнуться одновременно. При такой плотности вероятность того, что во время жизни ядра 8Be оно столкнётся с ядром 4He, повышается.
Другим фактором, способствующим протеканию этой реакции, является близость энергии второго возбуждённого состояния ядра углерода-12 к энергетическому выходу реакции таким образом, реакция имеет резонансный характер, предсказанный теоретически Фредом Хойлом.
Возбуждённое состояние углерода-12 также нестабильно и ядро 12C в большинстве случаев распадается обратно на три альфа-частицы, но с вероятностью излучает гамма-квант и переходит в основное стабильное состояние 12C.
Примечания
Ссылки Рыжов В. Н. Звездный нуклеосинтез — источник происхождения химических элементов // astronet.ru
См. также Гелиевая вспышка Звёздный нуклеосинтез
Категория:Термоядерные реакции Категория:Физика звёзд Категория:Гелий