Гелиевая вспышка



Ге́лиевая вспы́шка — взрывоподобное начало горения гелия в тройном альфа-процессе (см. ниже) в вырожденных ядрах маломассивных (масса до ~2,25 солнечных) красных гигантов.

Зависимость давления вырожденного газа от температуры: гелиевая вспышка развивается на горизонтальном участке

При эволюции звёзд главной последовательности происходит выгорание водорода в недрах звезды. При этом образуется достаточно плотное гелиевое ядро, в котором уже не идут термоядерные реакции; равновесие, которое поддерживалось энерговыделением, нарушается и ядро звезды начинает сжиматься. При достижении достаточной плотности ядра происходит вырождение газа электронов плазмы и ядро перестаёт сжиматься.

Особенностью вырожденного газа является крайне слабая зависимость давления от температуры: в нерелятивистском случае давление . Ядро звезды окружено слоем водорода, в котором идёт его горение, температура ядра начинает повышаться практически без изменения плотности, пока не будут достигнуты сочетание температуры (~108 К) и плотности (~106 г/см3) для начала тройной гелиевой реакции:

4He + 4He = 8Be

8Be + 4He = 12C + 7,3 МэВ.

Зависимость энерговыделения от температуры в тройной гелиевой реакции чрезвычайно высока, так, для диапазона температур ~(1—2)·108 К энерговыделение  :

где  — парциальная концентрация гелия в ядре (в рассматриваемом случае «выгорания» водорода близка к единице).

При отсутствии вырождения повышение температуры привело бы к расширению ядра, снижению плотности и равновесной скорости термоядерной реакции, однако из-за вырождения температура растёт при почти постоянной плотности, что приводит к постоянному росту энерговыделения тройной гелиевой реакции в ядре — до тех пор, пока температура не возрастает до снятия вырождения при данной плотности.

Гелиевая вспышка развивается в течение единиц минут и светимость ядра в пике вспышки достигает 1010 солнечных. После снятия вырождения ядро быстро расширяется, и звезда на некоторое время (~104—105 лет) резко увеличивает свою светимость.

Ядерные процессы
Радиоактивный распад
  • Альфа-распад
  • Бета-распад
  • Кластерный распад
  • Двойной бета-распад
  • Электронный захват
  • Двойной электронный захват
  • Гамма-излучение
  • Внутренняя конверсия
  • Изомерный переход
  • Нейтронный распад
  • Позитронный распад
  • Протонный распад
  • Спонтанное деление

Нуклеосинтез

  • Термоядерная реакция
    • Протон-протонный цикл
    • CNO-цикл
    • Тройная гелиевая реакция
    • Гелиевая вспышка
    • Ядерное горение углерода
    • Углеродная детонация
    • Ядерное горение неона
    • Ядерное горение кремния
  • Нейтронный захват
    • r-процесс
    • s-процесс
  • Захват протонов:
    • p-процесс
    • rp-процесс
  • Нейтронизация
  • Реакции скалывания

См. также

  • Белый карлик
  • Красный гигант
  • Вырожденный газ
  • Углеродная детонация

Ссылки

  • Pogge, Richard W. The Once and Future Sun (англ.) (lecture notes) (1997). Проверено 27 декабря 2009. Архивировано из первоисточника 22 августа 2011.
  • Robin Ciardullo, Lection 23 Giants and Post-Giants: The Helium Flash // Astro 534, Penn State University


Гелиевая вспышка информация о

Гелиевая вспышка

Гелиевая вспышка
Гелиевая вспышка

Гелиевая вспышка о видео


Гелиевая вспышка Вы читаете эту тему.
Гелиевая вспышка какие, Гелиевая вспышка кто, Гелиевая вспышка описание

There are excerpts from wikipedia on this article and video