lunes, 9 de marzo de 2015

FÍSICA NUCLEAR

FUSIÓN NUCLEAR :
flash del helio es una reacción nuclear de fusión descontrolada que tiene lugar en el núcleo de estrellas de baja masa (entre 0,5 y 2,25 masas solares) ó en la superficie de una enana blanca que está absorbiendo materia. El flash del helio tiene lugar en estas condiciones debido a que en las condiciones existentes para su generación el helio está en forma degenerada, estando protegido de colapsar por la gravedad por efectos cúanticos, de modo que al aumentar la temperatura el gas no se expande y enfría cómo predice la ley de los gases ideales (presión térmica), no regulándose así la velocidad de fusión. El flash se acaba cuando el gas se calienta hasta el punto de que los efectos predichos por la presión térmica vuelven a dominar sobre los cuánticos.- ...............................:http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Especial:Libro&bookcmd=download&collection_id=f934a2c354748a69fd810cea856a281eb565fd67&writer=rdf2latex&return_to=Flash+del+helio



Flash de Helio

¿Por qué suceden estos cambios en R Centauri? Estamos viendo la evolución estelar en acción. Las miras se encuentran en una fase en la que su combustible consiste en la quema de hidrógeno en capa alrededor de una capa de helio inerte resultado de la combustión previa del hidrógeno y un núcleo de carbono y oxígeno resultado de la quema del helio en la etapa anterior de la rama horizontal. Pero, irregularmente, la capa de helio vuelve a encenderse cuando alcanza una masa crítica resultado de la acumulación producida por la quema del hidrógeno en la capa inmediatamente superior.
R Centauri - Imagen: Enzo De Bernardini
El encendido del helio se da de forma bastante abrupta y se denomina flash de helio. El resultado de este flash de helio es que la capa de hidrógeno se expande y enfría cesando la quema de este elemento que era el que expulsaba las capas exteriores hacia afuera. Esto genera una leve caída en la luminosidad y una dismunución en el tamaño de la estrella, que se refelja en su período de pulsación: a mayor tamaño mayor período, ya que a una estrella muy grande le lleva más tiempo expandirse y contraerse. Eso es lo que vemos en R Centauri: el resultado del encendido del helio hace más de un siglo. Llegado un momento el período probablemente se estabilice como sucedió con R H
ydrae en 1937.


El ciclo CNO (carbono-nitrógeno-oxígeno) es una de las 2 reacciones nucleares de fusión por las que las estrellas conviertenhidrógeno en helio, siendo la otra la cadena protón-protón. Aunque la cadena protón-protón es más importante en las estrellas de la masa del Sol o menor, los modelos teóricos muestran que el ciclo CNO es la fuente de energía dominante en las estrellas más masivas. El proceso CNO fue propuesto en 1938 por Hans Bethe.

Modelo: 126C donde 12 es peso atómico y 6 es número de protones.
Las reacciones del ciclo CNO son:1
126C + ¹1H137N + γ+1,95 MeV
137N136C + e+ + νe+1,37 MeV
136C + ¹1H147N + γ+7,54 MeV
147N + ¹1H158O + γ+7,35 MeV
158O157N + e+ + νe+1,86 MeV
Rama 1 (99,96% de todos las reacciones):
157N + 11H126C + 42He+4,96 MeV
El resultado neto del ciclo es la fusión de cuatro protones en una partícula alfa y dos positrones y dos neutrinos, liberando energía en forma de rayos gamma. Los núcleos de carbono, oxígeno y nitrógeno sirven como catalizadores y se regeneran en el proceso.
Hay una versión poco importante de la reacción, que ocurre solo un 0,04% de las veces, en la que la reacción final de arriba no produce 12C y 4He, sino 16O y un fotón, y continúa así:
Rama 2 (0,04% de todos las reacciones):
157N + 11H168O + γ
168O + 11H179F + γ
179F178O+ e+ + νe
178O + 11H147N + 42He
Como con el carbono, nitrógeno y oxígeno implicados en la reacción principal, el flúor producido en la rama secundaria es meramente catalítico y en estado estacionario no se acumula en la estrella.
Aunque el número total de núcleos "catalíticos" del CNO se conserva durante el ciclo, durante la evolución estelar se alteran las proporciones relativas de los núcleos. Cuando el ciclo llega al equilibrio, la proporción de núcleos de 12C/13C llega a 3,5, y el 14N se convierte en el núcleo más numeroso, sin importar la composición inicial. Durante la evolución de una estrella, episodios de mezcla convectiva llevan material sobre el que ha operado el ciclo CNO desde el interior de la estrella hasta la superficie, alterando la composición observada de la estrella. Se observa que las gigantes rojas tienen proporciones menores de 12C/13C y 12C/14N que las estrellas de la secuencia principal, algo que se considera como una prueba de la generación de energía nuclear en las estrellas por fusión del hidrógeno.


No hay comentarios:

Publicar un comentario