3-alfa reakcia

Schéma 3-alfa reakcie

3-alfa reakcia (3 alfa reakcia, 3α reakcia, Salpeterov proces) je rad niekoľkých reakcií, pri ktorých z troch héliových jadier (Alfa častíc) vzniká jadro uhlíka. K tejto reakcii dochádza v starších hviezdach, ktoré opúšťajú hlavnú postupnosť a už nemajú dostatok vodíka pre udržanie protón-protónového cyklu vo svojom jadre. Dochádza ku kolapsu jadra a nárastu teploty v centrálnej časti až radovo na ~100 × 10⁶ K. V tomto okamihu majú héliové jadrá dostatočnú kinetickú energiu, aby mohli prejsť coulombovou bariérou a spojením dvoch héliových jadier dochádza k vzniku jadra berýlia.

${}^{\mathrm{4}}\mathrm{H}\mathrm{e}\mathrm{+}{}^{\mathrm{4}}\mathrm{H}\mathrm{e}\mathrm{⟷}{}^{\mathrm{8}}\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{\gamma }\mathrm{-}\mathrm{0},\mathrm{0}\mathrm{9}\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{e}\mathrm{V}$ (reakcia energiu spotrebúva)

Toto berýliove jadro je nestabilné a samovoľne by sa rozpadlo späť na dva héliové jadrá. Predchádzajúca reakcia však prebieha dostatočne rýchlo, aby v jadre hviezdy bolo stále trochu jadier berýlia. Tie sa môžu zlúčiť s ďalším héliovým jadrom za vzniku stabilného jadra uhlíka.

${}^{\mathrm{8}}\mathrm{B}\mathrm{e}\mathrm{+}{}^{\mathrm{4}}\mathrm{H}\mathrm{e}\mathrm{⟶}{}^{\mathrm{1}\mathrm{2}}\mathrm{C}\mathrm{+}\mathrm{\gamma }\mathrm{+}\mathrm{7},\mathrm{3}\mathrm{6}\mathrm{7}\mathrm{M}\mathrm{e}\mathrm{V}$

Celková energia uvoľnená pri týchto dvoch reakciách je 7,275 MeV. U hviezd s hmotnosťou do 2,25 hmotnosti Slnka dochádza po spálení vodíka v jadre k elektrónovej degenerácii plynu. Zapálenie 3-alfa reakcie vedie k prudkému rozšíreniu tejto reakcie po celom jadre a celkovému zvýšeniu jeho teploty. Pri tomto procese trvajúcom niekoľko sekúnd a nazývanom héliový záblesk dôjde ku spáleniu 60 – 80 % hélia v jadre.

Pozri aj

• Protón-protónový cyklus
• Uhlíkový cyklus
• Jadro Slnka