碳氮氧循環じゅんかん

碳氮氧循環じゅんかん（CNO cycle），有ゆう時じ也稱為ため貝かい斯-魏ぎ茨いばら澤さわ克かつ循環じゅんかん（Bethe-Weizsäcker cycle），是ぜ恆星こうせい將はた氫轉換てんかん成なり氦的てき兩りょう種たね過程かてい之の一いち，另一いち種しゅ過程かてい是ぜ質しつ子こ-質しつ子こ鏈反應おう。

在ざい質量しつりょう像ぞう太陽たいよう或ある更さら小しょう些的恆星こうせい中ちゅう，質しつ子こ-質しつ子こ鏈反應おう是ぜ產さん生せい能のう量的りょうてき主要しゅよう過程かてい，太陽たいよう只ただ有ゆう1.7%的てき⁴氦核是ぜ經由けいゆ碳氮氧循環じゅんかん的てき過程かてい產さん生せい的てき，但ただし是ぜ理論りろん上じょう的てき模型もけい顯示けんじ更さら重じゅう的てき恆星こうせい是ぜ以碳氮氧循環じゅんかん為ため產さん生せい能のう量的りょうてき主要しゅよう來き源げん。碳氮氧循環じゅんかん的てき過程かてい是ぜ由ゆかり卡尔·冯·魏ぎ茨いばら泽克^[1]和わ漢かん斯·貝かい特とく ^[2]在ざい1938年ねん和わ1939年ねん各かく別べつ獨立どくりつ提出ていしゅつ的てき。

碳氮氧循環じゅんかん的てき主要しゅよう反應はんのう如下^[3]：

¹²C + ¹H	→	¹³N + γがんま	+1.95 MeV
¹³N	→	¹³C + e⁺ + νにゅー_e	+2.22 MeV
¹³C + ¹H	→	¹⁴N + γがんま	+7.54 MeV
¹⁴N + ¹H	→	¹⁵O + γがんま	+7.35 MeV
¹⁵O	→	¹⁵N + e⁺ + νにゅー_e	+2.75 MeV
¹⁵N + ¹H	→	¹²C + ⁴He	+4.96 MeV

這個循環じゅんかん的てき淨きよし效こう應おう是ぜ4個こ質しつ子こ成なり為ため一いち個こαあるふぁ粒子りゅうし、2個こ正せい電子でんし（和わ電子でんし湮滅いんめつ，以γがんま射い線せん的てき形式けいしき釋放しゃくほう出で能のう量りょう）和わ2個こ攜帶著ちょ部分ぶぶん能のう量りょう逃逸出いっしゅつ恆星こうせい的てき中ちゅう微ほろ子こ。碳、氮、和かず氧核在ざい循環じゅんかん中ちゅう擔任たんにん催化劑ざい並なみ且再生さいせい。

有ゆう一個較小分支的反應，在ざい太陽たいよう核かく心中しんちゅうの發生はっせい的てき只ただ佔了0.04%的てき量りょう，最後さいご的てき產物さんぶつ不ふ是ぜ¹²碳和⁴氦，而是¹⁶氧和一いち個こ光子こうし，取と代だい進行しんこう的てき過程かてい如下：

¹⁵N + ¹H	→	¹⁶O + γがんま	+12.13 MeV
¹⁶O + ¹H	→	¹⁷F + γがんま	+0.60 MeV
¹⁷F	→	¹⁷O +e⁺ + νにゅー_e	+2.76 MeV
¹⁷O + ¹H	→	¹⁴N + ⁴He	+1.19 MeV

同樣どうよう的てき，碳、氮、和かず氧在主要しゅよう的てき分ぶん支ささえ，而在較小分ぶん支ささえ上じょう的てき氟也僅僅是穩定狀態じょうたい的てき催化劑ざい，不ふ會かい在ざい恆星こうせい內累積るいせき。

碳氮氧循環じゅんかん的てき主要しゅよう分ぶん支ささえ稱しょう為ため碳氮氧-I，小しょう的てき分ぶん支ささえ稱しょう為ため碳氮氧-II，在ざい更さら重じゅう的てき恆星こうせい內還有ゆう碳氮氧-III和わ碳氮氧-IV兩個りゃんこ次じ要よう的てき主あるじ分ぶん支ささえ，它們開始かいし於碳氮氧-II反應はんのう的てき最後さいご階段かいだん，結果けっか是ぜ以¹⁸氧和γがんま射い線せん取と代だい原本げんぽん的てき¹⁴氮和氦核：

¹⁷O + ¹H	→	¹⁸F
¹⁸F	→	¹⁸O +e⁺ + νにゅー_e + γがんま

和かず氧氟循環じゅんかん：

¹⁷O + ¹H	→	¹⁸F + γがんま	+5.61 MeV
¹⁸F	→	¹⁸O + e⁺ + νにゅー_e	+1.656 MeV
¹⁸O + ¹H	→	¹⁹F + γがんま	+7.994 MeV
¹⁹F + ¹H	→	¹⁶O + ⁴He	+ 8.114 MeV
¹⁶O + ¹H	→	¹⁷F + γがんま	+ 0.60 MeV
¹⁷F	→	¹⁷O + e⁺ + νにゅー_e	+ 2.76 MeV

此處ここら，所有しょゆう參與さんよ反應はんのう的てき"催化劑ざい"（碳、氮、氧的てき核かく）數量すうりょう都と是ぜ守恆もりつね的てき，而在恆星こうせい演えんじ化か中核ちゅうかく的てき相對そうたい比例ひれい是ぜ會かい改變かいへん的てき。無論むろん最初さいしょ的てき結構けっこう是これ如何いか，當とう這個循環じゅんかん在ざい平衡へいこう狀態じょうたい下か，¹²碳/¹³碳核的てき比例ひれい是ぜ3.5，而¹⁴氮成為ため數量すうりょう最多さいた的てき核かく。在ざい恆星こうせい的てき演えんじ化か中ちゅう，對流たいりゅう會かい將はた碳氮氧循環じゅんかん的てき產物さんぶつ從したがえ恆星こうせい的てき內部帶たい到いた表面ひょうめん並なみ混合こんごう，改變かいへん觀測かんそく到いた的てき恆星こうせい成分せいぶん。在ざい紅べに巨星きょせい，相あい較於主しゅ序じょ星ぼし，能のう觀測かんそく到いた較低比例ひれい的てき¹²碳/¹³碳和¹²碳/¹⁴氮，這些都と可か以證明しょうめい核かく融合ゆうごう在ざい恆星こうせい內部進行しんこう能のう量的りょうてき世代せだい交替こうたい。

外部がいぶ連結れんけつ[编辑]

H. A. Bethe: Energy Production in Stars, 1938 （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）
I. Iben: Stellar Evolution Within and off the Main Sequence, 1967 （页面存そん档备份，存そん于互联网档案あん馆）

參考さんこう資料しりょう[编辑]

^ C. F. von Weizsäcker. Physik. Zeitschr. 39 (1938) 633.
^ H. A. Bethe. Physical Review 55 (1939) 436.
^ "Introductory Nuclear Physics", Kenneth S. Krane, John Wiley & Sons, New York, 1988, p.537

[1] C. F. von Weizsäcker. Physik. Zeitschr. 39 (1938) 633.

[2] H. A. Bethe. Physical Review 55 (1939) 436.

[Krane-3] "Introductory Nuclear Physics", Kenneth S. Krane, John Wiley & Sons, New York, 1988, p.537

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相關そうかん條目じょうもく[编辑]

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