Развитие ядерных реакций в различных звёздах

                                                                                               Просто, но не совсем точно:

устойчивость ядер химических элементов характеризуется величиной, называемой энергией связи ядра. Применительно к небольшому числу

атомов говорят об энергии. Для большого числа атомов (порядка 10²² и выше) в единице объёме говорят о температуре.

Масса звезды и температура в центре звезды находятся в прямой зависимости. Вполне резонно в своё время возник вопрос о генерации

химических элементов в недрах звёзд. Т.е. какого типа какие ядерные реакции и с образованием каких конечных элементов должны протекать

в звёздах различных спектральных классов. Именно это определяет распространённость химических элементов в окрестности той или иной

звезды. И как это согласуется с распространённостью химических элементов в Солнечной Системе? Почему считают, что Солнечная Система

возникла вследствие вспыхнувшей рядом (по космическим меркам) сверхновой звезды?

Ниже приводится часть таблицы генерации химических элементов в зависимости от температуры в центральной части звезды. Желающие могут более подробно ознакомиться по указанным ниже источникам¹, на основе которого представлен этот материал.

                                         Развитие ядерных реакций в центральных частях звёзд по данным различных научных публикаций

1)

Солнце, являющееся звездой-карликом, состоящей в основном, из водорода, в силу сохраняющихся в её недрах температур около 1,6x10⁷ К протекают

реакции по протон-протонному типу I. За счёт сгорания водорода на Солнце продуцируется гелий. В аналогичном типе звёзд, но с большей

концентрацией гелия и несколько большими температурами (Т>10⁷ K) основные реакции характеризуются образованием бериллия, лития и бора за счёт

сгорания гелия. В красных гигантах с температурой порядка 10⁸ К выгорание водорода достигает 2/3 его массы, образуя гелиевое ядро. Протекающие

в них ядерные реакции приводят к появлению бериллия, углерода и кислорода. В звёздах – сверхгигантах с температурой порядка 10⁹ К через

промежуточные реакции с участием углерода и кислорода образуется магний, натрий, неон, сера, фосфор, кремний. Основным продуктом является

кремний, обладающий большой энергией связи в нуклонах. В звёздах-гигантах с температурами порядка 3x10⁹ K реакции, включающие серу, аргон, и

т.п. заканчиваются образованием железа и элементов, близких к железу (кобальт, никель и т.д.). В красных гигантах, где разогрев достигает

температур более 10⁹ К, характерны реакции медленного захвата нейтронов. При этом образуются тяжёлые элементы.  Самые тяжёлые элементы

возникают при взрыве сверхновых звёзд (Т>>10⁹ К). В них ударной волной создаются большие потоки нейтронов. Такие нейтронные потоки обеспечивают

быстрый захват нейтронов тяжёлыми ядрами элементов.

2)

Совокупность химических элементов Солнечной Системы, взятых как единое общее распределение их по объектам не находит прямой корреляции

ни с одним из приведённых в таблице космических объектов. Наиболее близко она отвечает реакциям, характерным для красных гигантов и

сверхновых звёзд. Однако это не согласуется с водородно-гелиевым составом Солнца. Т.е. в Солнечной Системе наблюдается сочетание летучих

и тяжёлых элементов, образующих три компонента: Солнце с его водородно-гелиевым составом; планеты земной группы с кислородно-кремниевым

и углерод-алюминиевым составом; планеты малой плотности с водород-гелиевым и углеродным составом.

Для объяснения этого факта целесообразным в настоящее время признают взрыв сверхновой звезды вблизи протосолнца 5 млрд.лет назад. Согласно

такой модели предистории Солнечной Системы, взорвавшаяся сверхновая сбросила обогащённую тяжёлыми элементами оболочку. Ударная волна

должна была передать часть вещества и энергии протосолнцу.

Источники:

- И. Ахметов «Неорганическая химия»

- Н. Шило «Протосолнечное облако»

- Е. Милановский, А.Никишин «Вопросы сравнительной планетологии»