فرایند آلفا سه گانه. فرایند آلفای سه گانه ( به انگلیسی: Triple - alpha process ) مجموعه ای از فرایندهای همجوشی هسته ای است که در آن سه هستهٔ هلیم - ۴ ( ذرات آلفا ) به کربن تبدیل می شوند. [ ۱] [ ۲]
در نتیجهٔ واکنش زنجیره ای پروتون - پروتون و چرخه کربن - نیتروژن - اکسیژن، هلیوم در هستهٔ ستاره ها جمع می شود. واکنش همجوشی هسته ایِ دو هستهٔ هلیوم - ۴ باعث تولید بریلیوم - ۸ می شود که بسیار ناپایدار است و به هسته های کوچک تری با نیمه عمر ۸٫۹ × ۱۰ - ۱۷ ثانیه تباهیده می شود مگر آن که در این مدت ذرهٔ آلفای سومی با بریلیوم - ۸ گداخته شود. در این صورت، یک حالت رزونانس از کربن - ۱۲ برانگیخته تولید می شود که به آن حالت هویل می گویند. این حالت تقریباً همیشه به سه ذرهٔ آلفا بر می گردد؛ اما در حدود هر ۲۴۲۱٫۳ مرتبه، انرژی آزاد می کند و به حالت پایدارِ شکل کربن - ۱۲ تغییر می کند. [ ۳]
وقتی که هستهٔ ستاره از سوخت هیدروژن برای همجوشی خالی شد، شروع به انقباض می کند و گرم می شود. اگر دمای مرکزی به ۱۰۸ K[ ۴] برسد، یعنی شش برابر داغ تر از دمای هستهٔ خورشید، ذرات آلفا می توانند با چنان سرعتی گداخته شوند که از سد برلیوم - ۸ بگذرند و مقدار قابل توجهی از کربن - ۱۲ پایدار تولید کنند.
انرژی خالص آزاد شده در این فرایند ۷٫۲۷۵ MeV است.
از فرایندهای جانبی این گداخت، همجوشی برخی از هسته های کربن با هلیوم های اضافه است که باعث تولید ایزوتوپ پایداری از اکسیژن و آزاد شدن انرژی می شود:
همجوشی هسته ای هلیوم با اکسیژن، لیتیوم - ۵ می سازد که به شدت ناپایدار است و به هسته های کوچکتری با نیمه عمر ۳٫۷ × ۱۰ - ۲۲ ثانیه واپاشیده می شود.
همجوشی با هسته های بیشتری از هلیوم در زنجیرهٔ هسته زایی ستاره ای، عناصر سنگین تری نیز می سازد که به فرآیند آلفا معروف است. اما این فعل و انفعالات فقط در هستهٔ ستاره هایی قابل توجه هستند که نسبت به هسته های فرایند سه گانه، دما و فشار بالاتری دارند. این شرایط، وضعیتی ایجاد می کند که در آن هسته زایی ستاره ای مقادیر زیادی از کربن و اکسیژن تولید می کنند اما فقط کسر کوچکی از این مقدار به نئون یا دیگر عنصرهای شیمیایی سنگین تر تبدیل می شود. اکسیژن و کربن، خاکستر اصلی هلیوم - ۴ سوزی است.
فرآیند آلفای سه گانه در حرارتها و فشارهای اولیه در انفجار بزرگ بی اثر است. یکی از نتایج این امر، این است که در انفجار بزرگ کربن قابل توجهی تولید نشده است.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر نتیجهٔ واکنش زنجیره ای پروتون - پروتون و چرخه کربن - نیتروژن - اکسیژن، هلیوم در هستهٔ ستاره ها جمع می شود. واکنش همجوشی هسته ایِ دو هستهٔ هلیوم - ۴ باعث تولید بریلیوم - ۸ می شود که بسیار ناپایدار است و به هسته های کوچک تری با نیمه عمر ۸٫۹ × ۱۰ - ۱۷ ثانیه تباهیده می شود مگر آن که در این مدت ذرهٔ آلفای سومی با بریلیوم - ۸ گداخته شود. در این صورت، یک حالت رزونانس از کربن - ۱۲ برانگیخته تولید می شود که به آن حالت هویل می گویند. این حالت تقریباً همیشه به سه ذرهٔ آلفا بر می گردد؛ اما در حدود هر ۲۴۲۱٫۳ مرتبه، انرژی آزاد می کند و به حالت پایدارِ شکل کربن - ۱۲ تغییر می کند. [ ۳]
وقتی که هستهٔ ستاره از سوخت هیدروژن برای همجوشی خالی شد، شروع به انقباض می کند و گرم می شود. اگر دمای مرکزی به ۱۰۸ K[ ۴] برسد، یعنی شش برابر داغ تر از دمای هستهٔ خورشید، ذرات آلفا می توانند با چنان سرعتی گداخته شوند که از سد برلیوم - ۸ بگذرند و مقدار قابل توجهی از کربن - ۱۲ پایدار تولید کنند.
انرژی خالص آزاد شده در این فرایند ۷٫۲۷۵ MeV است.
از فرایندهای جانبی این گداخت، همجوشی برخی از هسته های کربن با هلیوم های اضافه است که باعث تولید ایزوتوپ پایداری از اکسیژن و آزاد شدن انرژی می شود:
همجوشی هسته ای هلیوم با اکسیژن، لیتیوم - ۵ می سازد که به شدت ناپایدار است و به هسته های کوچکتری با نیمه عمر ۳٫۷ × ۱۰ - ۲۲ ثانیه واپاشیده می شود.
همجوشی با هسته های بیشتری از هلیوم در زنجیرهٔ هسته زایی ستاره ای، عناصر سنگین تری نیز می سازد که به فرآیند آلفا معروف است. اما این فعل و انفعالات فقط در هستهٔ ستاره هایی قابل توجه هستند که نسبت به هسته های فرایند سه گانه، دما و فشار بالاتری دارند. این شرایط، وضعیتی ایجاد می کند که در آن هسته زایی ستاره ای مقادیر زیادی از کربن و اکسیژن تولید می کنند اما فقط کسر کوچکی از این مقدار به نئون یا دیگر عنصرهای شیمیایی سنگین تر تبدیل می شود. اکسیژن و کربن، خاکستر اصلی هلیوم - ۴ سوزی است.
فرآیند آلفای سه گانه در حرارتها و فشارهای اولیه در انفجار بزرگ بی اثر است. یکی از نتایج این امر، این است که در انفجار بزرگ کربن قابل توجهی تولید نشده است.
wiki: فرایند آلفا سه گانه