menu 7 СЛЪНЦЕТО И ЗВЕЗДИТЕ
Erasmus+: КД2: Стратегически партньорства в областта на образованието, обучението и младежта

Протон-протонна верига (p-p верига)

Това е е най-важният механизъм за производство на енергия за звезди, подобни на Слънцето и тези с по-малки маси от него. За да започнат да протичат реакциите от p-p веригата, температурата трябва да е около или над 4 000 000 К. В най-простия случай, синтезът започва със сливане на два протона. Протоните са ядра на водорода, бележим ги или с p (оттук и името на веригата), или с 1H (с H се обозначава водородът). В резултат се образува ядро на деутерий (D или ²H, изотоп на водорода), позитрон е+ и неутрино υ, и се отделя сериозно количество енергия (1.44 мегаелектрон волта, 1 MeV = 1,6 × 10–13 J):

Но условията, необходими да се случи сливането, никак не са елементарни и се осъществяват средно за 8 милиарда години, което обяснява и бавната еволюция на Слънцето. По-нататъшните процеси протичат доста по-бързо. Най-бързо протичащата реакция (за по-малко от 2 секунди) е стълкновението на деутерия D с трети протон и образуването на ядра на изотопа на хелия He3

като при тази реакция се отделя и високоенергитичен гама квант (γ).

Сливането на две He3 ядра води до образуването на ядро на обикновения хелий, като при това се отделят и два протона и отново значителна енергия. Така водородът се превръща в хелий:

Така от 4 протона (ядра на водорода), получаваме едно хелиево ядро, като при това се отделят също два позитрона и две неутрино: 4p → He4 + 2e+ + 2 υ. Общата отделена енергия от тези реакции е над 25 MeV.

Схема на протон-протонната верига е показана на Фиг. 1.

Анимация можете да намерите на този линк: https://www.youtube.com/ watch?v=LpUB8iMbNw0.

Фиг.1: Схема на протон-протонен цикъл. В червено са оцветени протоните, в сиво - неутроните, бяло - позитрони, γ - гама лъчи, υ - неутрино. (Източник: Sarang https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51118538)

Възможни са още две разновидности на p-p веригата, с участието на елементите берилий (Be) и литий (Li), но резултатът отново е същият – от четири водородни ядра се получава едно по-тежко хелиево ядро и се отделя енергия.