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 Информация Видео


Гелиевая вспышка Просмотр темы.
Гелиевая вспышка что, Гелиевая вспышка кто, Гелиевая вспышка объяснение

There are excerpts from wikipedia on this article and video