Procés alfa

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

El procés alfa és un dels dos tipus de reaccions de fusió nuclear pels quals els estels converteixen l'heli en elements més pesants; l'altre és el procés triple alfa. Mentre el procés triple alfa només li cal l'heli, el procés alfa es produeix quan l'estel ja ha produït carboni, a partir del qual pot sintetitzar altres elements més pesants, com es mostre en les reaccions següents:

\mathrm{_6^{12}C} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{8}^{16}O} + \gamma + Q, Q = 7.16 МeV
\mathrm{_8^{16}O} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{10}^{20}Ne} + \gamma + Q, Q = 4.73 МeV
\mathrm{_{10}^{20}Ne} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{12}^{24}Mg} + \gamma + Q, Q = 9.31 МeV
\mathrm{_{12}^{24}Mg} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{14}^{28}Si} + \gamma + Q, Q = 9.98 МeV
\mathrm{_{14}^{28}Si} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{16}^{32}S} + \gamma + Q, Q = 6.95 МeV
\mathrm{_{16}^{32}S} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{18}^{36}Ar} + \gamma
\mathrm{_{18}^{36}Ar} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{20}^{40}Ca} + \gamma
\mathrm{_{20}^{40}Ca} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{22}^{44}Ti} + \gamma
\mathrm{_{22}^{44}Ti} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{24}^{48}Cr} + \gamma
\mathrm{_{24}^{48}Cr} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{26}^{52}Fe} + \gamma
\mathrm{_{26}^{52}Fe} + \mathrm{_2^4He} \rightarrow \mathrm{_{28}^{56}Ni} + \gamma
\mathrm{_{28}^{56}Ni} + \mathrm{_2^4He} + \gamma \rightarrow \mathrm{_{30}^{60}Zn} (L'energia es consumeix i el nucli de l'estel s'esfondra)

Totes aquestes reaccions tenen una freqüència molt baixa i per tant no contribueixen significativament a la producció d'energia en els estels; amb elements més pesats que el neó (nombre atòmic > 10) encara té una freqüència més baixa a causa de l'augment de la força de repulsió electrostàtica.

El nom d'elements de procés alfa o elements alfa els elements els isòtops més abundants dels quals són múltiples sencers de la massa del nucli d'heli (partícula alfa). Els elements alfa són Z ≤ 22: (C, N), O, Ne, Mg, Si, S, Ar, Ca, Ti. Se sintetitzen per captura alfa en l'estat precursor de la fusió del silici superonoves de tipus II. El silici i el calci són elements purament de procés alfa. El magnesi es pot cremar per reaccions de captura protònica. Hi ha controvèrsia sobre la consideració de l'oxigen com a elelment alfa. L'oxigen és un element alfa en els estels de població II de baixa metal·licitat. Es produeix en supernoves de tipus II i el seu enriquiment està ben correlacionat amb l'enriquiment d'altres elements de procés alfa. Algunes vegades es considera el C i el N com a elements de procés alfa, ja que se sintetitzen en reaccions nuclears de captura alfa.

L'abundància d'elements alfa als estels s'expressa normalment en l'algoritme:

 [\alpha/Fe] = \log_{10}{\left(\frac{N_{\alpha}}{N_{Fe}}\right)_{Estel}} - \log_{10}{\left(\frac{N_{\alpha}}{N_{Fe}}\right)_{Sol}} ,

On N_{\alpha} i N_{Fe} són el nombre d'àtoms d'elements alfa i Fe per unitat de volum.

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]