Водневий цикл
Водневий цикл (протон-протонний ланцюжок), послідовність термоядерних реакцій у зірках, що призводить до перетворення водню на гелій без участі каталізаторів. Водневий цикл - основне джерело енергії зірок з масою менше 1,2 мас Сонця на початкових стадіях їх існування (див. Еволюція зірок).
Найбільш важливі реакції водневого циклу:
(тут е + - позитрон, е - - електрон, v - нейтрино, γ - фотон; зірочкою позначені збуджені стани ядер).
Водневий цикл починається зіткненням двох протонів 1 Н з утворенням ядра дейтерію 2 D. Дейтер реагує з протоном, утворюючи ізотоп гелію 3 Не. Два ядра 3 Не при зіткненні утворюють 4 Не з відщепленням двох протонів або 3 Не з'єднується з 4 Не і утворюється ядро 7 Ве. Останнє, своєю чергою, захоплює або електрон, або протон, і ще одне розгалуження протон-протонной ланцюжка реакцій. В результаті водневий цикл може йти трьома різними шляхами I, II та III. Для реалізації гілки I перші дві реакції водневого циклу мають здійснитися двічі.
Швидкості проміжних реакцій дуже великі проти швидкістю першої реакції водневого циклу. Тому 2 D, 3 Не, 7 Ве, 7 Li і 8 не накопичуються в скільки-небудь помітних кількостях. У надрах Сонця приблизно 92% всіх випадків водневий цикл закінчується гілкою I, в 8% - гілкою II, але в частку гілки III припадає лише 0,01% випадків. Вклад гілки III у швидкість генерації сонячної енергії мізерний, але вона важлива для детектування сонячних нейтрино, оскільки при бета-розпаді ядра 8 В випускаються нейтрино високої енергії - аж до 14 МеВ.
Результат кожної гілки водневого циклу - утворення ядра 4 Не з чотирьох протонів з випусканням двох нейтрино. При цьому виділяється енергія26,73 МеВ, з якої в середньому близько 0,6 МеВ забирають нейтрино. У надрах зірок при температурі T 1,8-10 7 К з водневим циклом конкурує вуглецево-азотний цикл.
Літ.: Ядерна астрофізика / За редакцією А. Г. Масевич. М., 1986.