т.5 No 1

13

Часть 2. Гипотеза образования планетной системы (часть II)

"Вторая ветвь протон-протонной реакции начинается с соединения ядра ³He с ядром обыкновенного гелия ⁴He, после чего образуется ядро бериллия ⁷Be. Ядро бериллия может в свою очередь захватить протон, после чего образуется ядро бора ⁸B, или захватить электрон и превратиться в ядро лития… Наконец, последняя, третья ветвь протон-протонной реакции включает в себя следующие звенья: ⁷Be после захвата электрона превращается в ⁷Li, который, захватив протон, превращается в неустойчивый изотоп ⁸Be…" [1, с. 131- 132] (см. рис. 2.44).

Рис. 2.44. Схема звезды с "двухслойным" источником ядерной энергии [1, с. 186, рис. 61]. В различных уровнях ядра звезды происходят ядерные реакции различного типа и образуются различные химические элементы.

Мы видим из уравнений, что в ходе этих реакций выделяется огромная энергия, отвод которой затруднен плотностью в центре звезды. Следовательно, в центре звезды происходит еще больший разогрев вещества и создаются условия для протекания очень энергоемкого углеродно-азотного цикла, который, по расчетам, требует температур девятого порядка:

[1, с. 132, табл. 2].

Дальнейший синтез идет по следующим схемам:

[11, с. 145].

Принципиальный вопрос заключается в том, происходит ли при этом перемешивание вещества в недрах звезды. Если да, процесс должен продолжаться, но с обменом вещества должен осуществляться и теплоотвод, замедляющий либо вовсе останавливающий нуклеосинтез (в случае эффективного теплоотвода). Если же перемешивания вещества не происходит, то когда в котле выгорает водород, нуклеосинтез должен остановиться. Здесь мнения ученых резко расходятся. Одни полагают, что мы не вправе утверждать возможность синтеза более глубокого, чем протон-протонная реакция, другие рассматривают дальнейшее образование более тяжелых ядер; одни рассматривают процесс нуклеосинтеза как непрерывный, другие рассматривают его как прерывистый и строят различные версии этого прерывистого процесса. В такой версии предполагается, что на каждом этапе в ядре происходит не только "выгорание" исходного элемента, но и остановка нуклеосинтеза и сброс давления и температуры, необходимых для продолжения реакции синтеза на более высоком уровне. Это предположение прерывности процесса препятствует дальнейшему рассмотрению эволюции и заставляет исследователей вводить различные, откровенно искусственные, предположения: "Расчет показывает, что к тому времени, когда образуется ²⁴Mg, гелий в ядре звезды исчерпывается. Так как "ядерного топлива" не хватает, в недрах звезды давление уменьшается и ядро снова сжимается. Сжатие приводит к сильному увеличению температуры. При температурах порядка трех миллиардов (!) градусов уже вступают в реакцию друг с другом образовавшиеся ранее ядра атомов и возникают еще более тяжелые ядра, преимущественно железа ⁵⁶Fe. Ядра атомов с б'ольшим атомным весом также образуются, но они неустойчивы и быстро распадаются. Поэтому сердцевину звезды можно считать состоящей из железа" [11, с. 145].