Pp-ketju Sisällysluettelo Pp-ketjun reaktiot | Pep-ketju | Aiheesta muualla | NavigointivalikkoAstro.fi EnergiantuotantoHow the Sun shines?

TähdetYdinfysiikkaAstrofysiikka


energiantuotantomekanismiprotoniafuusioituudeuteroniksiheliuminAuringonvetyatomindeuteriumatomipositronielektronin neutriinoneutroniksielektroninannihiloituvatfotoniagammasäteilynähelium-3isotooppiinAuringossaMeVenergiaakelvininberylliumlitiumboorielektronisieppauksellaMeV






Kuva pp-ketjun toiminnasta. Siniset ovat protoneita, vihreät neutroneita, keltaiset elektroneja (ja positroneja), punaiset fotoneita ja oranssit neutriinoja.


Pp-ketju eli protoni-protoni-ketju on tähtien energiantuotantomekanismi. Pp-ketjussa kaksi protonia fuusioituu deuteroniksi ja edelleen kaksi deuteronia tai deuteroni ja vetyatomi heliumin ytimeksi. Ketju voi toimia kaikkiaan neljällä tavalla, joista edellä mainittu on yleisin. Mekanismi on tärkein energiantuotantomekanismi Auringon kokoluokan ja sitä pienemmillä tähdillä.




Sisällysluettelo





  • 1 Pp-ketjun reaktiot

    • 1.1 Pp I-ketju


    • 1.2 Pp II-ketju


    • 1.3 Pp III-ketju


    • 1.4 Pp IV-ketju


    • 1.5 Vapautunut energia



  • 2 Pep-ketju


  • 3 Aiheesta muualla




Pp-ketjun reaktiot |


Pp-ketju alkaa aina kahden vetyatomin fuusiolla. Tällöin muodostuu deuteriumatomi sekä positroni ja elektronin neutriino, kun yksi protoneista muuttuu neutroniksi.


1H+1H→12D+e++ve+0,42MeVdisplaystyle _1H+_1Hrightarrow _1^2D+e^++v_e+0,42MeV


Positroni kohtaa elektronin ja molemmat annihiloituvat ja vapautuu kaksi fotonia gammasäteilynä.


e++e−→2γ+1,02MeVdisplaystyle e^++e^-rightarrow 2gamma +1,02MeV


Ensimmäisessä reaktiossa syntynyt deuteroni fuusioituu vetyatomin kanssa ja muodostuu helium-3-isotooppia.


12D+1H→23He+γ+5.49MeVdisplaystyle _1^2D+_1Hrightarrow _2^3He+gamma +5.49MeV


Tästä eteenpäin ketju voi edetä neljällä eri tavalla, jotka kaikki päättyvät helium-4-isotooppiin. Auringossa pp I-ketju on yleisin 86 % osuudella kaikista pp-ketjuista. Pp II-ketjuja on 14 %, pp III-ketjuja vain 0,11 %. Pp IV-ketju on äärimmäisen harvinainen.



Pp I-ketju |


Kaksi helium-3-atomia fuusioituu ja syntyy helium-4-atomi ja kaksi vetyatomia.


23He+23He→24He+21H+12,86MeVdisplaystyle _2^3He+_2^3Herightarrow _2^4He+2_1H+12,86MeV


Pp I-ketju kokonaisuudessaan vapauttaa noin 26,7 MeV energiaa. Se on yleisin ketjuista 10-14 miljoonan kelvinin lämpötiloissa.



Pp II-ketju |


Helium-3 ja helium-4 fuusioituvat ja syntyy beryllium-7-atomi ja gammafotoni.


23He+24He→47Be+γdisplaystyle _2^3He+_2^4Herightarrow _4^7Be+gamma


Beryllium-7 kaappaa elektronin ja syntyy litium-7-atomi ja elektronin neutriino.


47Be+e−→37Li+ve+0,861MeV/0,383MeVdisplaystyle _4^7Be+e^-rightarrow _3^7Li+v_e+0,861MeV/0,383MeV


Litium-7 fuusioituu vetyatomin kanssa ja syntyy kaksi helium-4-atomia.


37Li+1H→224Hedisplaystyle _3^7Li+_1Hrightarrow 2_2^4He


Pp II-ketju on yleinen 14-23 miljoonan kelvinin lämpötiloissa. Berylliumatomin kaapatessa elektronin syntyneistä neutriinoista 90 % on 0,861 MeV ja 10 % 0,383 MeV, riippuen siitä, onko litium-7 jännittyneessä tilassa.



Pp III-ketju |


Helium-3 ja helium-4 fuusioituvat ja syntyy beryllium-7-atomi ja gammafotoni.


23He+24He→47Be+γdisplaystyle _2^3He+_2^4Herightarrow _4^7Be+gamma


Beryllium-7 fuusioituu vetyatomin kanssa ja syntyy boori-8-atomi ja gammafotoni.


47Be+1H→58B+γdisplaystyle _4^7Be+_1Hrightarrow _5^8B+gamma


Boori-8 hajoaa beryllium-8:ksi, positroniksi, elektronin neutriinoksi ja gammafotoniksi.


58B→48Be+e++ve+γdisplaystyle _5^8Brightarrow _4^8Be+e^++v_e+gamma


Beryllium-8 hajoaa kahdeksi helium-4-atomiksi.


48Be→224Hedisplaystyle _4^8Berightarrow 2_2^4He


Pp III-ketju on yleinen yli 23 miljoonan kelvinin lämpötiloissa.



Pp IV-ketju |


Helium-3 fuusioituu suoraan vetyatomin kanssa ja muodostaa helium-4-atomin, positronin ja elektronin neutriinon.


23He+1H→24He+e++ve+18,8MeVdisplaystyle _2^3He+_1Hrightarrow _2^4He+e^++v_e+18,8MeV


Pp IV-ketju on teoriassa olemassa, mutta sitä ei ole havaittu sen harvinaisuuden vuoksi.



Vapautunut energia |


Verrattaessa tuloksena saatua helium-4-atomia ja reaktioon käytettyjen neljän protonin massoja selviää, että 0,7 % massasta on muuttunut energiaksi, fotoneiksi ja neutriinoiksi. Yhden ketjun aikaansaama energia on siten 26,73 MeV. Vain fotonit (gammasäteily) reagoivat tähden materian kanssa, neutriinot vuorovaikuttavat hyvin heikosti materian kanssa. Ketjut eroavat energian jakautumisessa gammasäteilyn ja neutriinoiden välillä:


  • Pp I-ketjussa 2 % energiasta vapautuu neutriinoina

  • Pp II-ketjussa 4 %

  • Pp III-ketjussa 28,3 %


Pep-ketju |


Protoni-elektroni-protoni-ketju on muunnos pp-ketjusta, joka on melko harvinainen Auringossa (noin yhden kerran 400 tapauksessa). Siinä deuteriumia muodostuu elektronisieppauksella.


1H+e−+1H→12D+vedisplaystyle _1H+e^-+_1Hrightarrow _1^2D+v_e


Pep-ketjun vapauttamat neutriinot ovat paljon energisempiä kuin pp I-ketjun. Pp I-ketju tuottaa 0,42 MeV neutriinoita, kun pep-ketjun neutriinot ovat 1,44 MeV.



Aiheesta muualla |


  • Astro.fi Energiantuotanto


  • How the Sun shines? (engl.)


-

Popular posts from this blog

Can not update quote_id field of “quote_item” table magento 2Magento 2.1 - We can't remove the item. (Shopping Cart doesnt allow us to remove items before becomes empty)Add value for custom quote item attribute using REST apiREST API endpoint v1/carts/cartId/items always returns error messageCorrect way to save entries to databaseHow to remove all associated quote objects of a customer completelyMagento 2 - Save value from custom input field to quote_itemGet quote_item data using quote id and product id filter in Magento 2How to set additional data to quote_item table from controller in Magento 2?What is the purpose of additional_data column in quote_item table in magento2Set Custom Price to Quote item magento2 from controller

Image
What's the in-universe reasoning behind sorcerers needing material components? What killed these X2 caps? Why is consensus so controversial in Britain? CAST throwing error when run in stored procedure but not when run as raw query Assassin's bullet with mercury Why do bosons tend to occupy the same state? Ambiguity in the definition of entropy What does the expression "A Mann!" means Is it logically or scientifically possible to artificially send energy to the body? Do scales need to be in alphabetical order? Is there an expression that means doing something right before you will need it rather than doing it in case you might need it? Is it possible to create a QR code using text? Should I tell management that I intend to leave due to bad software development practices? Why no variance term in Bayesian logistic regression? How badly should I try to prevent a user from XSSing themselves? I would say: "You are another teacher", bu
Read more

Magento 2 disable Secret Key on URL's from terminal The Next CEO of Stack OverflowMagento 2 Shortcut/GUI tool to perform commandline tasks for windowsIn menu add configuration linkMagento oAuth : Generating access token and access secretMagento 2 security key issue in Third-Party API redirect URIPublic actions in admin controllersHow to Disable Cache in Custom WidgetURL Key not changing in Magento 2Product URL Key gets deleted when importing custom options - Magento 2Problem with reindex terminalMagento 2 - bin/magento Commands not working in Cpanel Terminal

Image
How to travel Japan while expressing milk? Is it correct to say moon starry nights? What exactly is ineptocracy? Is it a bad idea to plug the other end of ESD strap to wall ground? Is it OK to decorate a log book cover? logical reads on global temp table, but not on session-level temp table What did the word "leisure" mean in late 18th Century usage? How can I separate the number from the unit in argument? Is it possible to make a 9x9 table fit within the default margins? Can a PhD from a non-TU9 German university become a professor in a TU9 university? A hang glider, sudden unexpected lift to 25,000 feet altitude, what could do this? Does int main() need a declaration on C++? Is there a rule of thumb for determining the amount one should accept for a settlement offer? Why did early computer designers eschew integers? Early programmable calculators with RS-232 What does this strange code stamp on my passport mean? Why does the freezing point ma
Read more

Aasi (pallopeli) Navigointivalikko

PallopelitLeikit pallolla Aasi on yksinkertainen pallolla pelattava pallopeli, joka toimii lasten ja nuorten ajanvietteenä. Peliin tarvitaan pallo ja kolme pelaajaa. Kaksi pelaajaa ovat kaukana toisistaan (noin 10m) ja kolmas pelaaja on heidän keskellään. Kaukaisimmat pelaajat heittelevät palloa keskenään, ja keskimmäinen pelaaja, aasi, yrittää siepata pallon itselleen. Jos aasi saa pallon kiinni, hän pääsee sen pelaajan paikalle joka heitti pallon. Tämä peli esiintyy myös nimillä Piimä , Mummonkiusaus ja Kala . lähde? Aasi on myös nimitys toiselle pallopelille. Peliin tarvitaan vähintään kaksi pelaajaa sekä pallo. Pelaajat päättävät järjestyksen, jossa pelaajat potkaisevat palloa jotain päin (esim. seinää). Kukin pelaaja potkaisee vuorollaan palloa, ja häviäjä on se, joka saa ensin sanan AASI. Kirjaimia saa sillä, että osuu palloon potkaisun jälkeen. Esim. Ville, Heikki ja Kalle pelaavat aasia. Ville potkaisee palloa, ja sitten on Heikin vuoro, mutta Ville osuu palloon ennen kuin
Read more