تفاعل بروتون-بروتون المتسلسل: الفرق بين النسختين

 

'''تفاعل بروتون-بروتون المتسلسل ''' هو أحد أهم التفاعلات الجارية في مركز الشمس يتحول بها [[الهيدروجين]] إلى [[الهيليوم]] وهو يجري أيضا في [[نجم|النجوم]] وتستمد منه الشمس والنجوم طاقتها. وسلسلة التفاعل الآخرى التي تجري في الشمس والنجوم وتستمد منها طاقتها هي [[دورة CNO|دورة بيته-فايتزيكر]]. ويغلب تفاعل البروتون-بروتون في الشمس وفي النجوم التي تبلغ كتلتها [[الشمس|كتلة الشمس]] أو أصغر منها.

: ''E'' = ''mc''²

 

: m الكتلة

 

{| width="300" align="left"

|-

|-

|-

|}

 

²H⁺,

e⁺ و 1 [[نيوترينو إلكتروني]] ν_e.

 

ينتج عن التفاعل كمية هائلة من الطاقة تبلغ 42و0 مليون [[إلكترون فولت]] (MeV).

 

ويتفاعل البوزيترون مع أحد [[إلكترون|الإكترونات]] e⁻, طبقا لتفاعل [[إفناء إلكترون-بوزيترون]]، وفي هذا التفاعل يتحول الإثنان بالكامل إلى طاقة، أي تتحول كتلة الإلكترون والبوزيترون إلى شعاعين من [[أشعة غاما]] التي تنطلق في صورة [[طاقة]].

 

 

كما يسري هذا التفاعل الأخير للديوتيريوم أيضا في أجرام سماوية تبلغ كتلتها 12 كتلة من كوكب المشترى، وتتعتبر تلك الكتلة الحد الأصغر لنشأة النجوم الصغيرة المسماة [[قزم بني|الأقزام البنية]].

== التفاعلات التسلسلية الأساسية ==

 

عند درجة حرارة معينة تخصه. وتجري في الشمس الثلاثة تفاعلات الآتية بحسب أغلبيتها :

* تفاعل بروتون-بروتون (الأول) : 91%

* تفاعل بروتون-بروتون (الثاني) : 9%

=== تفاعل بروتون-بروتون I ===

 

تندمج نواتين من الهيليوم-3 لتكوين نواة الهليلوم-4 ([[جسيم ألفا]]) مع تحرر 2 [[بروتون]]. وتلك تدخل في تفاعلات تالية.

:³He²⁺ +³He²⁺ → ⁴He²⁺ + ¹H⁺ + ¹H⁺ + 12,86 MeV

 

=== تفاعل برتون-بروتون II ===

 

 

في التفاعل بروتون-بروتون II يعمل الهيليوم-4 الذي سبق أنتاجه [[عامل مساعد|كعامل مساعد]] لسير التفاعل بين الهيليوم-3 لإنتاج أنوية هيليوم-4 أخرى.

|}

 

.التي توجد في [[حالة قاعية|الحالة القاعية]] أو في [[حالة إثارة]].

 

 

=== تفاعل بروتون-بروتون III ===

 

في تلك المرحلة أيضا تعمل إحدى الأنوية ⁴He كمحفز لسير التفاعل :

يغلب التفاعل بروتن-بروتون III عند درجات حرارة أعلى من 23 مليون كلفن.

 

يعتبر هذا التفاعل ليس من التفاعلات الرئيسية في إنتاج طاقة الشمس حيث أن درجة حرارتها ليست بهذا العلو، إلا أن هذا التفاعل يلعب دور هاما احل مشكلة النيوترينوات الشمسية (أنظر [[نيوترينو|تذبذب النيوترينو]])، حيث ينتج هذا التفاعل نيوترينوات ذات طاقة عالية تقترب من 14 مليون إلكترون فولت (تسمى هذه (نيوترينوات ⁸B)). ويمكن [[عداد نيوترينو|لعدادات البيوترينوات]] على الأرض عد تلك النيوترينوات بطريقة أكفأ عن عدّها للنيوترينوات ذات طاقة صغيرة.

 

 

 

والطاقة الناتجة على هيئة أشعة غاما هي وحدها التي تتفاعل مع إلكترونات وبروتونات وتقوم بتسخين باطن الشمس. وتلك الحرارة والضغط التي تنتجه هي التي تقاوم قوي الجاذبية على الشمس التي تعمل على تقلص وانهيار الشمس على نفسها.

 

 

وما ينطبق على [[الشمس]] من تلك الوجهة ينطبق أيضا على [[نجم|النجوم]] التي تقترب كتلتها من [[كتلة]] الشمس أو تكون كتلتها أصغر من كتلة الشمس. تستمد تلك النجوم طاقتها من التفاعلات الموصوفة هنا وهي تفاعلات البروتن-بروتون. أما النجوم ذات كتلة أكبر من الشمس فإن تلك التفاعلات يصاحبها أيضا ما يسمى [[دورة CNO]] وهي دورة تفاعلات يُنتج خلالها [[الكربون]] C و[[النيتروجين]] N و[[الأكسجين]] O، ذلك لأن كتلة النجم الكبيرة تتسبب في ارتفاع كبير في [[درجة حرارة]] قلب النجم، مما يسمح بسريان تلك التفاعلات التي لا تتم إلا في درجات حرارة أعلى من درجة حرارة تفاعل البروتون-بروتون.

 

== أنظر أيضا ==

* [[تفاعل نووي]]

* [[تخليق العناصر]]

== مراجع ==

{{مراجع}}

{{تقانة نووية}}

{{نجم}}

{{شريط بوابات|علم الفلك|فيزياء}}

{{تصنيف كومنز|Fusion}}

 

[[تصنيف:اندماج نووي]]

[[تصنيف:فيزياء نووية]]

[[تصنيف:هندسة طاقية]]