Vad är trippel-alfa-processen?

Trippel-alfa-processen är det sätt som stjärnor smälter heliumkärnor till kol- och syrekärnor när de har uttömt deras vätebränsle.Att initiera trippel-alfa-processen kräver långvariga temperaturer på över 100 000 000 K och en tillräcklig täthet av helium.Detta händer när en stjärna börjar bygga upp betydande mängder heliumaska i sin kärna från väteförbränning.Helium har ingenstans att gå och producerar inte sin egen energi, så den samlas i kärnan och kontrakt.Kontraktionen ökar värmen och trycket enormt.Vid 100 megakelvins initierar trippel-alfa-processen, även känd som heliumförbränning,.En alfapartikel är två protoner och två neutroner bundna samman, vilket är samma sak som en heliumkärna.Under det kolossala trycket i den stjärnkärnan kan två heliumkärnor samlas till att kombinera till en berylliumkärna och släppa en gammastråle under processen.Berylliumkärnan är instabil, inom 2,6 × 10

-16

sekunder kollapsar den tillbaka till heliumkärnor.Men om tillräckligt med berylliumkärnor kontinuerligt skapas, kommer en så småningom att smälta samman med en annan energisk heliumkärnor och skapa kol, en kärnor med totalt sex protoner och sex neutroner. trippel-alfa-processen inträffar i alla låga till mellanliggande massstjärnor(0,6-10 solmassor) sent i sitt liv.Efter det röda jättesteget, som har traditionell väteförbränning i ett komprimerat skal runt en heliumkärna, kollapsar kärnan och börjar bränna helium, och lanserar stjärnan i den asymptotiska jätten grenen av Hertzspung-russell-diagrammet, som jämför stjärna ljusstyrka med spektral typ.

Hastigheten på trippel-alfa-reaktionen är starkt beroende av temperaturen på kärnan mdash;Reaktionshastigheten är produkten av temperaturen till den 30: e effekten och tätheten kvadrat.I små stjärnor blir heliumkärnan så tät att den blir en form av degenererad materia, där temperaturökningar inte motsvarar ökningar i volym.Detta kan leda till en flyktig trippel-alfa-reaktion som kallas en helium blixt, där 60-80% av helium i kärnan förbränns på några minuter.För större stjärnor börjar Helium smälta på ett skal utanför en kolkärna, vilket förhindrar att det når det degenererade materiet.I dessa större stjärnor initieras så småningom kolförbränning.