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Mar 12 2011

Procesos nucleares en el interior de las estrellas

El Universo está compuesto en un 70% de hidrógeno (H) y en un 30% de helio (He). Podemos suponer que el hidrógeno es convertido en helio. Hay dos formas de convertir hidrógeno en helio:
– cadena protón-protón (pp)
– ciclo del carbono-nitrógeno-oxígeno (CNO)
Para ambas reacciones, la tasa de generación de energía incrementa con la temperatura, pero el ciclo CNO presenta una tasa muchísimo mayor. Por lo tanto, el ciclo CNO es la principal fuente de energía nuclear en estrellas calientes de la parte superior de la secuencia principal, mientras que estrellas como el Sol y más frías, la cadena pp es la dominante. En ambos casos el resultado es que núcleos de hidrógeno se fusionan para formar helio.

4 H1 -> He4 + 2e+ + 2v + 2g
Donde v representa la emisión de un neutrino y g la emisión de un rayo gamma.
Cadena protón-protón
La reacción sería:

H1 + H1 -> D2 + e+ + v
D2 + H1 -> He3 + g
He3 + He3 -> He4 + 2H1
Los modelos predicen que existen una producción de neutrinos.

Ciclo del carbono-nitrógeno-oxígeno

La reacción sería:

C12 + H1 -> N13 + g
N13 -> C13 + e+ + v
C13 + H1 -> N14 + g
N14 + H1 -> O15 + g
O15 -> N15 + e+ + v
N15 + H1 -> C12 + He4
Hay que destacar que el carbono usado en la reacción es usado únicamente como catalizador: el átomo inicial de carbono es desprendido al final, por lo que no hay uso neto de carbono. El ciclo CNO domina al muy altas temperaturas en estrellas masivas. También el carbono, como un elemento pesado, no puede ser formado en las estrellas más jóvenes, debido a que no puede ser producido en cantidad suficiente para ser usado en este proceso: por tanto, las estrellas jóvenes probablemente usen la cadena pp.

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