P-P-kæde

Der er for få eller ingen kildehenvisninger i denne artikel, hvilket er et problem. Du kan hjælpe ved at angive troværdige kilder til de påstande, som fremføres i artiklen.

En P-P kæderne (proton-proton kæderne) betegnelsen for er en række Hydrogen og Helium kernereaktioner som sker i alle stjerner, herunder selvfølgelig også solen.

Der eksisterer 3 forskellige former for brintfusion i stjerner.

skematisk fremstilling af proton-proton kæden
kul-nitrogen-oxygen cyklus

Model for betegnelser ved atomer: AZx hvor A er atomvægt, Z er antal protoner og x er det kemiske symbol.

PP I kæden

PP I kæden består af tre reaktioner.

I 99,75% af tilfældene er første trin en egentlig PP reaktion, som forløber således:

11H + 11H → 21H + e+ + νeenergiudvikling: 2,0 MeV + 0,5 MeV, heraf νe 0,27 MeV

i 0,25% af tilfældene er trin 1 i stedet den såkaldte PeP (Proton-elektron-Proton)-reaktion i stedet for PPI kæden:

¹1H + e- + ¹1H → ²1H + νeenergiudvikling: 2,0 MeV, heraf νe 1,44 MeV

trin 2:

21H + 11H → 32He + γenergiudvikling: 2,75 MeV x 2 (to reaktioner)

trin 3: der er 3 forskellige varianter, som optræder med forskellig hyppighed

i 86% af tilfældene:32He + 32He → 42He + 211Henergiudvikling: 12.9 MeV
i 14% af tilfældene:32He + 42He → 74Be + γenergiudvikling:
i 0,00002% af tilfældene:32He + 11H → 42He + e+ + νe (den såkaldte Hep proces)energiudvikling:

Summen af fusioner og energifrigørelser i PPI:

411H → 42He + 2e+ + 2γ + 2νeenergiudvikling - ved PP-reaktionerne 26,7 MeV. Ved PeP-reaktionen: 26,2 MeV

hvor H and He er isotoper af Brint og Helium, e+ er en positron (en positivt ladet elektron), γ er en gamma foton og νe er en neutrino.

Hver PPI-kædereaktion frigør altså millioner af elektronvolt (MeV), men trods navnet er en MeV en meget lille energimængde. Til gengæld er antallet af reaktioner pr. sekund kolossalt stort.

PP II kæden

42He + 32He → 74Be + γenergiudvikling:
74Be + e-73Li + νeenergiudvikling:
73Li + 11H → 242Heenergiudvikling:

PP III kæden

PP III kæden findes i 2 varianter.

Variant 1 (99,89% af tilfældene):

74Be + e-74Li + νeenergiudvikling: νe 0,81 MeV
74Li + ¹1H → 84Beenergiudvikling:
84Be → 242He
energiudvikling:

Variant 2 (som til tider betegnes kæde 4, er meget sjælden og forekommer i kun 0,11% af tilfældene):

74Be + ¹1H → 85B + γenergiudvikling:
85B → 84Be + e+ + νeenergiudvikling: νe 6,80 MeV
84Be → 242Heenergiudvikling: