大质量恒星主序期的碳、氮、氧循环的碳、氮从何而来?有看到资料说大质量恒星的聚变是碳、氮、氧循环,但是恒星形成初期,原始星际气体的碳、氮的丰度应该很低,碳、氮、氧循环的碳、氮从何而来呢?丰度是否足以支持这个循环作为主要反应呢?
所有的恒星都和太阳是一样的吗? 只能说都差不多,都是同一类星球。恒星是一类依靠内部核聚变反应而自身发光发热的气态星球的总称。太阳就是一颗典型的恒星。只要能够依靠内部核聚变反应而自身发光发热,就是恒星。当然,恒星与恒星还是有区别的,比如,有的恒星(如太阳),聚变元素为氢,而有的聚变元素为氦或比氦更重的元素。有的恒星中的元素聚变时,聚变反应为质子-质子链式反应,而有的则为碳氮氧循环反应。但不管是什么反应,其原理都是一样的,产生的效果也都是一样的。
大质量恒星主序期的碳、氮、氧循环的碳、氮从何而来? 4个氢合成一个氦,之后3氦聚变形成碳
碳氮氧循环的具体反应 在质量像太阳或2113更小些的恒星中,质子5261-质子链反应是产生能量的主4102要过程,太阳只有1.7%的4氦核是1653经由碳氮氧循环的过程产生的,但是理论上的模型显示更重的恒星是以碳氮氧循环为产生能量的主要来源。碳氮氧循环的过程是由Carl von Weizs?cker和汉斯·贝特在1938年和1939年各自分别独立提出的。碳氮氧循环的反应如下:12C+1H→13N+γ+1.95 MeV13N→13C+e+νe+2.22 MeV13C+1H→14N+γ+7.54 MeV14N+1H→15O+γ+7.35 MeV15O→15N+e+νe+2.75 MeV15N+1H→12C+4He+4.96 MeV这个循环的净效应是4个质子成为一个α粒子、2个正电子(和电子湮灭,以γ射线的形式释放出能量)和2个携带着部分能量逃逸出恒星的中微子。碳、氮、和氧核在循环中担任催化剂并且再生。
恒星的聚变过程 主要的氢聚变类型有两种,轻恒星的聚变形式是氢-氢聚变为主,而重恒星的氢聚变形式是以碳氮氧循环为主。我们的太阳是轻恒星,采取的是氢-氢聚变形式。氢-氢聚变分三步:1、两个氢1聚变成一个氢2并放出一个正电子和一个电子中微子;2、氢2遇上一个氢1聚变成氦33、两个氦3相遇,结合成氦4并放出两个多余的氢1反应总方程就是:4个H1参与反应,产生He4两个正电子和两个电子中微子。而碳氮氧循环稍微复杂,分5步:1、碳12遇上氢1变成氮132、氮13放出一个正电子和一个电子中微子之后变成碳133、两个氢1跟碳13聚变成氧154、氧15自发衰变放出一个正电子和一个电子中微子,变成氮155、氮15再遇上最后一个氢1就放出一个氦4重新回归碳12反应总方程前后还是4个氢1聚变成氦4并放出两个正电子和两个电子中微子。