
Ядерное горение водорода
Ядерное горение водорода может относиться к двум классам термоядерных реакций:
- Протон-протонный цикл (pp-цикл)
- Углеродный цикл (CNO-цикл)
Ядерное горение водорода может относиться к двум классам термоядерных реакций:
Прото́н — одна из трёх элементарных частиц, из которых построено обычное вещество. Протоны входят в состав атомных ядер; порядковый номер химического элемента в таблице Менделеева равен количеству протонов в его ядре.
Нуклеоси́нтез — природный процесс образования ядер химических элементов тяжелее водорода. Нуклеосинтез является причиной наблюдаемой распространённости химических элементов и их изотопов.
CNO-цикл — термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в которой углерод, кислород и азот выступают как катализаторы. Считается одним из основных процессов термоядерного синтеза в массивных звёздах главной последовательности.
Главная последовательность — стадия эволюции звёзд, а также область на диаграмме Герцшпрунга — Рассела, образованная звёздами на этой стадии, и соответствующий класс светимости.
Заря́довое число́ атомного ядра — количество протонов в атомном ядре. Зарядовое число равно заряду ядра в единицах элементарного заряда и одновременно равно порядковому номеру соответствующего ядра химического элемента в таблице Менделеева. Обычно обозначается буквой Z.
Раке́тное то́пливо — вещества, используемые в ракетных двигателях различных конструкций для получения тяги и ускорения ракеты посредством энергии химической реакции (горения). Удельная теплота сгорания ракетного топлива должна быть не ниже 43 МДж/кг.
Дейтро́н (дейто́н) — ядро изотопа водорода — дейтерия — с массовым числом A=2. Обозначается 2H, D или d.
Протон-протонный цикл — совокупность термоядерных реакций, в ходе которых водород превращается в гелий в звёздах, находящихся на главной звёздной последовательности; основная альтернатива CNO-циклу. Протон-протонный цикл доминирует в звёздах с массой порядка массы Солнца или меньше, на него приходится до 98 % выделяемой энергии.
Зона конвекции — область звезды, в которой перенос энергии из внутренних районов во внешние происходит главным образом путём активного перемешивания вещества — конвекции.
Межзвёздный прямоточный двигатель Бассарда — концепция ракетного двигателя для межзвёздных полётов, предложенная в 1960 году физиком Робертом Бассардом.
Звёзды ти́па T Тельца́ — класс переменных звёзд, названный по имени своего прототипа T Тельца. Обычно их можно обнаружить рядом с молекулярными облаками и идентифицировать по их переменности в оптическом диапазоне и хромосферной активности.
Ядерные реакции в звёздах являются их основным источником энергии. Они обеспечивают большое энерговыделение на единицу массы, что позволяет звёздам поддерживать высокую светимость в течение длительного времени. В этих реакциях образуется бо́льшая часть химических элементов, существующих в природе, — происходит нуклеосинтез. Протекание ядерных реакций возможно из-за высокой температуры в недрах звёзд, их темп зависит от температуры и плотности.
То́чка поворо́та для звезды главной последовательности — точка на диаграмме Герцшпрунга — Рассела, где звезда покидает главную последовательность после исчерпания основных запасов водородного топлива в своём ядре.
Эволю́ция звёзд в астрономии — изменение со временем физических и наблюдаемых параметров звезды из-за идущих в ней термоядерных реакций, излучения ею энергии и потери массы. Часто говорят об эволюции как о «жизни звезды», начинающейся, когда единственным источником энергии звезды становятся ядерные реакции, и заканчивающейся, когда реакции прекращаются, — у различных звёзд эволюция идёт по-разному. Согласно астрофизическим моделям, срок жизни звезды, в зависимости от начальной массы, продолжается от нескольких миллионов до десятков триллионов лет, поэтому астрономы прямо наблюдают только очень малый по сравнению с продолжительностью жизни звезды период её эволюции, на протяжении которого эволюционные изменения практически незаметны.
Изотопы кислорода — разновидности химического элемента кислорода с разным количеством нейтронов в атомном ядре. Известно 16 изотопов кислорода с массовыми числами от 11 до 26. Ядерные изомеры неизвестны.
Горе́ние кре́мния — последовательность термоядерных реакций, протекающая в недрах массивных звёзд (минимум 8—11 солнечных масс), в ходе которой происходит превращение ядер кремния в ядра более тяжёлых элементов. Для данного процесса необходимо наличие высокой температуры (2,7—3,5⋅109 K, что соответствует кинетической энергии 230—300 кэВ) и плотности (105—106 г/см³). Стадия горения кремния следует за стадиями горения водорода, гелия, углерода, неона и кислорода; она является финальной стадией эволюции звезды за счёт термоядерных процессов. После её окончания в ядре звезды больше не остаётся доступных термоядерных источников энергии, поскольку в результате горения кремния образуются ядра группы железа, которые имеют максимальную энергию связи на один нуклон и более неспособны к термоядерным экзотермическим реакциям. Прекращение энерговыделения приводит к потере способности звёздного ядра противодействовать давлению внешних слоёв, к катастрофическому коллапсу звезды и вспышке сверхновой типа II.
Ядерное горение лития (англ. lithium burning) — процесс нуклеосинтеза, при котором в звезде исчерпываются запасы лития. Литий обычно присутствует в составе коричневых карликов, но отсутствует в маломассивных звёздах. Звёзды, которые смогли достигнуть высоких температур (2,5 × 106 K), необходимых для начала ядерных реакций с участием водорода, быстро исчерпывают запасы лития. При столкновении лития-7 и протона образуются два ядра гелия-4. Температура, необходимая для протекания подобной реакции, немного меньше температуры, минимальной для горения водорода. Конвекция в маломассивных звёздах приводит к исчезновению лития во всём объёме звезды. Следовательно, наличие спектральных линий лития показывает, что данное небесное тело является субзвёздным объектом.
Барионная тёмная материя — тёмная материя, состоящая из барионов. Вероятно, лишь малая доля тёмной материи во Вселенной является барионной.
Ядерное горение дейтерия — реакции термоядерного синтеза, которые происходят в звёздах и некоторых субзвёздных объектах. В этих реакциях принимают участие ядра дейтерия: наиболее распространено слияние с протоном, при котором образуется ядро гелия-3.
Эпо́ха звёзд, звёздная эпо́ха, эпоха звездообразова́ния — нынешняя эпоха вселенной, заключающаяся в наличии межзвёздного газа в галактиках, благодаря которому образуются звёзды.