Proton-protonový cyklus (p-p cyklus)

Proton-protonový cyklus je nejdůležitějším zdrojem energie pro hvězdy podobné Slunci a pro hvězdy s menší hmotností. Aby mohla začít řetězová reakce p-p, musí být teplota 4 000 000 K nebo vyšší. V nejjednodušším případě syntéza začíná fúzí dvou protonů. Protony (jádra vodíku) jsou označeny buď p (odtud pochází i název cyklu) nebo 1H (písmenem H se označuje vodík). Výsledkem je, že se vytvoří jádro deuteria (D nebo ²H, izotop vodíku), pozitron e+, neutrino υ a uvolní se velké množství energie (1,44 MeV, 1 MeV = 1,6 × 10^–13 J):

Tato srážka probíhá jen díky tunelovému jevu, proto p-p cyklus u hvězd s malou hmotností trvá velmi dlouho, což také vysvětluje pomalý vývoj Slunce. Další reakce probíhají mnohem rychleji. Nejrychleji probíhající reakcí (za méně než 2 sekundy) je srážka deuteria D s třetím protonem a tvorba jader izotopu hélia 3He:

přičemž se při této reakci uvolňuje vysoce energetické gama záření (γ).

Fúze dvou jader 3He vede k vytvoření jádra 4He, čímž se uvolní dva protony a opět i značné množství energie. Z vodíku se tedy stává helium:

Takto ze 4 protonů (jader vodíku) získáme jedno jádro hélia a zároveň oddělíme dva pozitrony a dvě neutrina: 4p → He4 + 2e⁺ + 2 υ. Celková energie uvolněná během těchto reakcí je více než 25 MeV.

Schéma proton-protonového cyklu je znázorněno na obr. 1.

Animaci najdete na tomto odkazu: https://www.youtube.com/watch?v=LpUB8iMbNw0.