Proceso triple alfa
El proceso triple-alfa es un conjunto de reacciones de fusión nuclear mediante las cuales tres núcleos de helio-4 ( partículas alfa ) se transforman en carbono . [1] [2]
El helio se acumula en el núcleo de las estrellas como resultado de la reacción en cadena protón-protón y del ciclo carbono-nitrógeno-oxígeno .
La reacción de fusión nuclear de dos núcleos de helio-4 produce berilio-8 , que es muy inestable y se descompone en núcleos más pequeños con una vida media de8.19 × 10 −17 s , a menos que dentro de ese tiempo una tercera partícula alfa se fusione con el núcleo de berilio-8 para producir un estado de resonancia excitado de carbono-12 , [3] llamado estado de Hoyle , que casi siempre se descompone en tres partículas alfa , pero una vez cada 2421,3 veces libera energía y cambia a la forma base estable de carbono-12. [4] Cuando una estrella se queda sin hidrógeno para fusionarse en su núcleo, comienza a contraerse y calentarse. Si la temperatura central sube a 10 8 K, [5]Seis veces más calientes que el núcleo del Sol, las partículas alfa pueden fusionarse lo suficientemente rápido como para atravesar la barrera del berilio-8 y producir cantidades significativas de carbono-12 estable.
Como efecto secundario del proceso, algunos núcleos de carbono se fusionan con helio adicional para producir un isótopo estable de oxígeno y energía:
Las reacciones de fusión nuclear de helio con hidrógeno producen litio-5 , que también es muy inestable y se descompone en núcleos más pequeños con una vida media de3,7 × 10 −22 s .
La fusión con núcleos de helio adicionales puede crear elementos más pesados en una cadena de nucleosíntesis estelar conocida como proceso alfa , pero estas reacciones solo son significativas a temperaturas y presiones más altas que en los núcleos que se someten al proceso triple alfa. Esto crea una situación en la que la nucleosíntesis estelar produce grandes cantidades de carbono y oxígeno, pero solo una pequeña fracción de esos elementos se convierte en neón y elementos más pesados. El oxígeno y el carbono son las principales "cenizas" de la quema de helio-4.
