Cadena protó-protó
From Wikipedia, the free encyclopedia
La cadena protó-protó és una de les dues reaccions de fusió que es produeixen en les estrelles per a convertir l'hidrogen en heli, l'altre procés conegut és el cicle CNO. Les cadenes protó-protó són més importants en estrelles de la grandària del Sol o menors. El balanç global del procés és l'equivalent d'unir quatre protons i dos electrons per a formar un nucli d'heli-4 (2 protons + 2 neutrons).
Per a vèncer la repulsió electromagnètica entre dos nuclis d'hidrogen es requereixen grans quantitats d'energia. A les temperatures estel·lars d'entre deu i vint milions de kèlvins, el temps mitjà de la reacció és de prop de 10⁹ anys. Temps molt perllongat però més que prou per a sostenir al Sol donada la ingent quantitat d'hidrogen contingut en el nucli del Sol i les enormes quantitats d'energia que, fins i tot aquest baix ritme de reaccions, aporta. Si el temps mitjà de reacció fos bastant més ràpid el Sol hauria esgotat ja el seu hidrogen. Ritmes de reacció massa veloços farien impossible l'estabilitat hidrodinàmica en les estrelles consumint-les en explosions gairebé instantànies després de la seva formació.
En general, la fusió protó-protó ocorre solament si la temperatura (i.e. energia cinètica) dels protons és prou alta com perquè puguin vèncer les forces coulombianes de repulsió mútua. La teoria que els protons són el principi bàsic a partir del qual les estrelles generen la seva energia es remunta als anys 20 quan Arthur Eddington realitza els seus primers mesuraments. En aquests anys les temperatures del Sol es consideraven massa baixes perquè les partícules penetressin la barrera culombiana. Amb el desenvolupament de la mecànica quàntica es va descobrir l'efecte túnel i les implicacions que aquest tenia a l'hora de facilitar la fusió a temperatures teòricament impossibles.