El proceso alfa , también conocido como escalera alfa , es una de las dos clases de reacciones de fusión nuclear mediante las cuales las estrellas convierten el helio en elementos más pesados, siendo el otro el proceso triple alfa . [1] El proceso triple-alfa solo consume helio y produce carbono. Una vez que se ha acumulado suficiente carbono, tienen lugar las reacciones siguientes, consumiendo solo helio y el producto de la reacción anterior.
E es la energía producida por la reacción, liberada principalmente como rayos gamma ( γ ).
Es un error común pensar que la secuencia anterior termina en (o , que es un producto de la desintegración de [2] ) porque es el nucleido más estable, es decir, tiene la energía de enlace nuclear más altapor nucleón , y la producción de núcleos más pesados requiere energía (es endotérmica ) en lugar de liberarla ( exotérmica ).( Níquel-62 ) es en realidad el nucleido más estable. [3] Sin embargo, la secuencia termina endebido a que las condiciones en el interior estelar provocan la competencia entre la fotodisintegración y el proceso alfa para favorecer la fotodisintegración alrededor del hierro , [2] [4] lo que lleva a más siendo producido que .
Todas estas reacciones tienen una velocidad muy baja a las temperaturas y densidades de las estrellas y, por lo tanto, no contribuyen significativamente a la producción de energía de una estrella; con elementos más pesados que el neón ( número atómico > 10), ocurren incluso con menos facilidad debido al aumento de la barrera de Coulomb .
Los elementos del proceso alfa (o elementos alfa ) se denominan así porque sus isótopos más abundantes son múltiplos enteros de cuatro, la masa del núcleo de helio (la partícula alfa ); estos isótopos se conocen como alfa nucleidos . Los elementos alfa estables son: C , O , Ne , Mg , Si y S ; Ar y Ca son observacionalmente estables . Se sintetizan por captura alfa antes del proceso de fusión de silicio , un precursor de las supernovas de Tipo II . El silicio y el calcio son elementos de proceso puramente alfa. El magnesio puede quemarse mediante reacciones de captura de protones . En cuanto al oxígeno, algunos autores [ ¿cuál? ] lo consideran un elemento alfa, mientras que otros no. El oxígeno es sin duda un elemento alfa en las estrellas de población II de baja metalicidad . Se produce en supernovas de tipo II y su mejora está bien correlacionada con una mejora de otros elementos del proceso alfa. A veces, el carbono y el nitrógeno se consideran elementos del proceso alfa, ya que se sintetizan en reacciones nucleares de captura alfa.
La abundancia de elementos alfa en las estrellas suele expresarse de forma logarítmica:
- ,
Aquí y son el número de elementos alfa y núcleos de hierro por unidad de volumen. Los modelos teóricos de la evolución galáctica predicen que al principio del universo había más elementos alfa en relación con el hierro. Las supernovas de tipo II sintetizan principalmente oxígeno y los elementos alfa (Ne, Mg, Si, S, Ar, Ca y Ti), mientras que las supernovas de tipo Ia producen principalmente elementos del pico de hierro ( Ti , V , Cr , Mn , Fe , Co y Ni ) sino también elementos alfa.
Referencias
- ^ Narlikar, Jayant V (1995). De nubes negras a agujeros negros . World Scientific . pag. 94. ISBN 978-9810220334.
- ^ a b Fewell, diputado (1 de julio de 1995). "El nucleido atómico con la energía de enlace media más alta". Revista estadounidense de física . 63 (7): 653–658. Código Bibliográfico : 1995AmJPh..63..653F . doi : 10.1119 / 1.17828 . ISSN 0002-9505 .
- ^ "Los núcleos más estrechamente unidos" . hyperphysics.phy-astr.gsu.edu . Consultado el 21 de febrero de 2019 .
- ^ Burbidge, E. Margaret ; Burbidge, GR ; Fowler, William A .; Hoyle, F. (1 de octubre de 1957). "Síntesis de los elementos en estrellas" . Reseñas de Física Moderna . 29 (4): 547–650. Código Bibliográfico : 1957RvMP ... 29..547B . doi : 10.1103 / RevModPhys.29.547 .
enlaces externos
- La edad, la metalicidad y la abundancia de elementos alfa de los cúmulos globulares galácticos a partir de modelos de población estelar única