Звёздное ядро

Звёздное ядро — центральная область звезды, характеризующаяся максимальной плотностью и температурой. У звезд главной последовательности ядро является областью, в которой происходит термоядерные реакции, за счёт которой звезда светится.

Строение Солнца с ядром внизу

Термоядерные реакции в ядрах звезд

Зависимость энерговыделения от температуры при разных ядерных процессах в звёздах

В ядрах звезда главной последовательности происходят термоядерные реакции, являющиеся источником энергии излучения звезд.

В ядрах маломассивных звезд — с массой порядка массы Солнца или меньше — доминирует протон-протонный цикл:

p + p → ²H + e⁺ + ν_e + 0,42 МэВ^[1]

²H + p → ³He + γ + 5,49 МэВ^[2].

³He + ³He → ⁴He + 2p + 12,85 МэВ^[3].

В ядрах более массивных звезд главной последовательности преобладает углеродный цикл, в котором "катализатором" синтеза гелия из водорода является углерод:

12C + p	→	13N + γ	+1,94 МэВ	~1,3⋅107 лет
13N	→	13C + e+ + νe	+2,22 МэВ	~7 минут	(либо +1,20 МэВ без учёта аннигиляции e+; T½ для 13N = 9,96 мин[4])
13C + p	→	14N + γ	+7,55 МэВ	~2,7⋅106 лет
14N + p	→	15O + γ	+7,30 МэВ	~3,2⋅108 лет
15O	→	15N + e+ + νe	+2,75 МэВ	~82 секунды	(либо +1,73 МэВ без учёта аннигиляции e+; T½ для 15O = 122,24 с[4])
15N + p	→	12C + 4He	+4,96 МэВ	~1,1⋅105 лет

либо, в массивных звездах, углеродно-кислородный цикл (CNO-цикл), в котором "катализаторами" синтеза гелия из водорода являются углерод и кислород.

Выгорания водорода в звезде главной последовательности приводит к прекращению энерговыделения в ядре, сжатию и, соответственно, к повышению температуры и плотности ядра. Рост температуры и плотности в звёздном ядре ведёт к условиям, в которых активируется новый источник термоядерной энергии: выгорание гелия (тройная гелиевая реакция или тройной альфа-процесс), характерный для красных гигантов и сверхгигантов:

${\displaystyle \mathrm {_{2}^{4}He} +\mathrm {_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {_{4}^{8}Be} -0{,}092}$ МэВ (эндотермическая реакция)

${\displaystyle \mathrm {_{4}^{8}Be} \rightarrow \mathrm {_{2}^{4}He} +\mathrm {_{2}^{4}He} +0{,}092}$ МэВ;

${\displaystyle \mathrm {_{4}^{8}Be} +\mathrm {_{2}^{4}He} \rightarrow \mathrm {_{6}^{12}C} +7{,}367}$ МэВ.

См. также

• Термоядерная реакция
• Солнечное ядро
• Эволюция звёзд