Hvad brænder kulstof?

Kulstofforbrændingsprocessen er en nuklear reaktion, der sker i kernen af massive stjerner under betingelser med enorm temperatur og tryk.Carbon Burning indleder kun nær slutningen af et stjerneliv.For at en stjerne til sidst kan opbygge nok pres i sin kerne til at indlede kulstofforbrænding, skal den indeholde mindst fire solmasser ved dens fødsel.Kulstofforbrændingen begynder først, efter at store dele af stjernerne brint og helium er blevet brændt.

Det mest rigelige element i universet er brint.Så de fleste stjerner begynder deres levetid, der for det meste udgør brint.Når nuklear fusion antændes i kernen af en ung stjerne, begynder brintet langsomt at brænde væk, og dets atomkerner smeltes sammen i helium gennem P-P-kæden mdash;i stjerner solens masse eller mindre mdash;eller CNO -cyklus mdash; i mere massive stjerner.Dette er den nukleare reaktion, der genererer Suns -varmen og lyset, som vi ser, når vi træder ud hver dag.

Afhængig af stjernens størrelse brænder den sit nukleare brændstof i en anden hastighed.Flere massive stjerner har tættere og varmere centre og brænder deres brændstof hurtigere.Nogle af de største stjerner udtømmer det meste af deres brintbrændstof inden for kun få millioner millioner år, mens solen er planlagt til at fortsætte med at smelte brint i 4,5 milliarder år, og de letteste stjerner vil smelte brint i en billion år.Når helium aske opbygger sig, når den til sidst den kritiske densitet for at forårsage heliumtænding.Biprodukterne af heliumforbrænding er kulstof og ilt.

Når kulstof og ilt opbygges i kernen af stjernen over millioner af år med heliumforbrænding, er en stor procentdel af helium udtømt, og stjernens kerne afkøles,Kan ikke generere mere atomkraft.Denne afkøling får kernen til at samle sig, hvilket yderligere øger densiteten og trykket.I stjerner over omkring fire solmasser nås den nødvendige temperatur og densitet til kulstofforbrænding.Dette opvarmer kernen i stjernen, og den udvides til at blive en rød supergiant.

kulstofforbrænding er en af hovedårsagerne til, at der findes elementer, der er tungere end kulstof i universet.Hovedreaktionen består af flere komponenter.I det ene sikrer to kulstofkerner for at danne et neonatom og et heliumatom.Til sidst nedbrydes disse i natrium og brint, derefter magnesium og en fri neutron.På grund af alle nukleare processer, der løbende samtidig i Stars -kernen, produceres store mængder neon, ilt og magnesium.Hele kulstofforbrændingsprocessen tager kun ca. 1000 år.

Hvis stjernen har mellem fire og otte solmasser af materiale, vil den udvise sit ydre lag som kulstofforbrænding af Peters ud, skabe en planetarisk tåge og efterlade en hvid dværgkerne kerne.Hvis det har mere end otte solmasser, vil det til sidst indlede neonforbrænding, den næste fase i udviklingen af massive stjerner.