CNO-syklusen

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk
Oversikt over CNO I-syklusen.

CNO-syklusen (frå engelsk carbon-nitrogen-oxygen cycle; karbon-nitrogen-oksygensyklusen), stundom òg kalla Bethe-Weizsäckersyklusen, er ein fusjonsprosess som ved å inngå i ein serie av kjernereaksjonar omdannast til alfapartiklar. Syklusen startar med [[karbonisotop]]en 12C som ved tre protoninnfangingar og to ß+-desintegrasjonar omdannast til 15N. Ved innfangning av eit fjerde proton går 15N over til 12C og ein alfapartikkel. Netto-utbyttet av reaksjonane blir såleis ein prosess der fire proton går over til ein alfapartikkel og to positron under frigjering av store energimengder, medan 12C berre verkar som ein katalysator.

Det er ein av to primære fusjonsreaksjonar der stjerner konverterer hydrogen til helium. Det fremste alternativet er proton-protonkjeden. Teoretiske modellar viser at CNO-syklusen er den dominerande kjelda til energi i stjerner som er større enn sola og at proton-protonkjeden dominerer i stjerner på storleik med sola eller mindre. Skilnaden kjem frå korleis dei temperaturavhengige reaksjonane er: reaksjonane til proton-protonkjeden skjer ved temperaturar rundt 4×106 K, som er den dominerande for mindre stjerner. CNO-kjeda byrjar ved rundt 13×106 K, men effektiviteten stig mykje raskare med aukande temperaturar. Ved ~17×106 K byrjar CNO-syklusen å bli den dominerande energikjelda.

Sola har ein temperatur på rundt 15,7×106 K og berre 1,7 % av 4He-kjernane som dannast i sola kjem frå CNO-syklusen. Prosessen vart foreslått av Carl von Weizsäcker[1] og Hans Bethe[2] uavhengig av kvarandre i 1938 og 1939.

I CNO-syklusen bruker dei fire protona karbon-, nitrogen og oksygenisotopar som katalysatorar for å danne ein alfapartikkel, to positron og to nøytrino. Positrona vil nesten utslettast med ein gong med elektron, noko som frigjer energi i form av gammastråling. Nøytrinoa vekselvekrkar særs dårleg med materie og ferdast fritt ut av stjerna og fører ut ein viss energi. Karbon- nitrogen- og oksygenisotopane er i hovudsak ein og same kjerne som gjennomgår fleire rekke transformasjonar i ein stadig repeterande syklus.

Kjelder[endre | endre wikiteksten]

  1. C. F. von Weizsäcker. Physik. Zeitschr. 39 (1938) 633.
  2. H. A. Bethe. Physical Review 55 (1939) 436.