अल्फा प्रक्रिया

अल्फा प्रक्रिया के माध्यम से कार्बन से परे तत्वों का निर्माण

अल्फा प्रक्रिया, जिसे अल्फा सीढ़ी के रूप में भी जाना जाता है, परमाणु संलयन प्रतिक्रियाओं के दो वर्गों में से एक है, जिसके द्वारा सितारे हीलियम को भारी तत्वों में परिवर्तित करते हैं, दूसरा ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया है।

ट्रिपल-अल्फा प्रक्रिया केवल हीलियम की खपत करती है, और कार्बन का उत्पादन करती है।पर्याप्त कार्बन जमा होने के बाद, नीचे की प्रतिक्रियाएं नीचे सूचीबद्ध हैं।प्रत्येक चरण केवल हीलियम और पिछली प्रतिक्रिया के उत्पाद का उपभोग करता है।

${\begin{array}{ll}{\ce {~{}_{6}^{12}C\ ~~+{}_{2}^{4}He\ ->~{}_{8}^{16}O\ \ ~+\gamma ~,}}&E={\mathsf {7.16\ MeV}}\\{\ce {~{}_{8}^{16}O\ ~~+{}_{2}^{4}He\ ->{}_{10}^{20}Ne\ \ +\gamma ~,}}&E={\mathsf {4.73\ MeV}}\\{\ce {{}_{10}^{20}Ne\ ~+{}_{2}^{4}He\ ->{}_{12}^{24}Mg\ +\gamma ~,}}&E={\mathsf {9.32\ MeV}}\\{\ce {{}_{12}^{24}Mg\ +{}_{2}^{4}He\ ->{}_{14}^{28}Si\ ~~+\gamma ~,}}&E={\mathsf {9.98\ MeV}}\\{\ce {{}_{14}^{28}Si\ ~~+{}_{2}^{4}He\ ->{}_{16}^{32}S\ \ ~~~+\gamma ~,}}&E={\mathsf {6.95\ MeV}}\\{\ce {{}_{16}^{32}S\ ~~~+{}_{2}^{4}He\ ->{}_{18}^{36}Ar\ ~\ +\gamma ~,}}&E={\mathsf {6.64\ MeV}}\\{\ce {{}_{18}^{36}Ar\ ~+{}_{2}^{4}He\ ->{}_{20}^{40}Ca\ \ +\gamma ~,}}&E={\mathsf {7.04\ MeV}}\\{\ce {{}_{20}^{40}Ca\ +{}_{2}^{4}He\ ->{}_{22}^{44}Ti\ ~~+\gamma ~,}}&E={\mathsf {5.13\ MeV}}\\{\ce {{}_{22}^{44}Ti\ ~+{}_{2}^{4}He\ ->{}_{24}^{48}Cr\ ~+\gamma ~,}}&E={\mathsf {7.70\ MeV}}\\{\ce {{}_{24}^{48}Cr\ +{}_{2}^{4}He\ ->{}_{26}^{52}Fe\ ~\ +\gamma ~,}}&E={\mathsf {7.94\ MeV}}\\{\ce {{}_{26}^{52}Fe\ +{}_{2}^{4}He\ ->{}_{28}^{56}Ni\ ~\ +\gamma ~,}}&E={\mathsf {8.00\ MeV}}\end{array}}$

ऊर्जा ने प्रत्येक प्रतिक्रिया का उत्पादन किया, E& nbsp;, मुख्य रूप से गामा किरण में है (γ), उप-उत्पाद तत्व द्वारा ली गई एक छोटी राशि के साथ, जोड़ा गति के रूप में।

न्यूक्लाइड्स के चयन के लिए प्रति नाभिक प्रति ऊर्जा बाध्यकारी।सूचीबद्ध नहीं है ⁶² नी, 8.7945 मेव पर उच्चतम बाध्यकारी ऊर्जा के साथ।

यह एक आम गलत धारणा है कि उपरोक्त अनुक्रम समाप्त होता है $\,{}_{28}^{56}\mathrm {Ni} \,$ (या $\,{}_{26}^{56}\mathrm {Fe} \,$, जो एक क्षय उत्पाद है $\,{}_{28}^{56}\mathrm {Ni} \,$) क्योंकि यह सबसे कसकर बाध्य न्यचलाइड है - यानी, नाभिक प्रति नाभिक में उच्चतम परमाणु बाध्यकारी ऊर्जा के साथ न्यूक्लाइड - और भारी नाभिक का उत्पादन इसे जारी करने के बजाय ऊर्जा (एन्दोठेर्मिक ) का उपभोग करेगा (एक्ज़ोथिर्मिक )। $\,{}_{28}^{62}\mathrm {Ni} \,$ (निकेल -62) वास्तव में बाध्यकारी ऊर्जा के मामले में सबसे कसकर बाध्य न्यूक्लाइड है (यद्यपि ⁵⁶FE में कम ऊर्जा या प्रति नाभिक में द्रव्यमान होता है)।प्रतिक्रिया   ⁵⁶Fe + ⁴He → ⁶⁰Ni   वास्तव में एक्सोथर्मिक है, लेकिन फिर भी अनुक्रम लोहे पर प्रभावी रूप से समाप्त होता है।उत्पादन से पहले अनुक्रम बंद हो जाता है $\,{}_{28}^{56}\mathrm {Ni} \,$ क्योंकि तारकीय अंदरूनी हिस्सों में स्थितियां फोटोडिसिनेटग्रेशन और अल्फा प्रक्रिया के बीच प्रतिस्पर्धा का कारण बनती हैं, जो लोहे के चारों ओर फोटोडिसिनेट्रेशन का पक्ष लेते हैं। यह और अधिक की ओर जाता है $\,{}_{28}^{56}\mathrm {Ni} \,$ की तुलना में उत्पादित किया जा रहा है $\,{}_{28}^{62}\mathrm {Ni} ~.$

इन सभी प्रतिक्रियाओं की तारों में तापमान और घनत्व पर बहुत कम दर होती है और इसलिए किसी स्टार के कुल उत्पादन में महत्वपूर्ण ऊर्जा का योगदान नहीं होता है।वे नीयन की तुलना में भारी तत्वों के साथ भी आसानी से कम होते हैं (atomic number N > 10 ), बढ़ते कूलम्ब बाधा के कारण।

अल्फा प्रोसेस एलिमेंट्स <स्पैन क्लास = एंकर आईडी = अल्फा एलिमेंट्स> </स्पैन>

अल्फा प्रक्रिया तत्व (या अल्फा तत्व) तथाकथित हैं क्योंकि उनके सबसे प्रचुर मात्रा में आइसोटोप चार के पूर्णांक गुणक हैं-हीलियम नाभिक (अल्फा कण) का द्रव्यमान।इन आइसोटोप को अल्फा न्यूक्लाइड्स कहा जाता है।

अलग-अलग तापमान (टी) पर ट्रिपल- α संलयन प्रक्रियाएं।धराशायी लाइन एक स्टार के भीतर P-P और CNO प्रक्रियाओं की संयुक्त ऊर्जा उत्पादन को दर्शाती है।

* स्थिर अल्फा तत्व हैं: कार्बन, ऑक्सीजन, नियॉन, मैगनीशियम , सिलिकॉन और गंधक ।

• तत्व आर्गन और कैल्शियम अवलोकन स्थिर हैं।उन्हें सिलिकॉन बर्निंग प्रक्रिया स्टेज से पहले अल्फा कैप्चर द्वारा संश्लेषित किया जाता है, जिससे यह होता है Type II supernovae.
• सिलिकॉन और कैल्शियम विशुद्ध रूप से अल्फा प्रक्रिया तत्व हैं।
• मैग्नीशियम को प्रोटॉन कैप्चर प्रतिक्रियाओं द्वारा अलग से सेवन किया जा सकता है।

ऑक्सीजन (ऑक्सीजन) की स्थिति का मुकाबला किया जाता है - कुछ लेखक इसे एक अल्फा तत्व पर विचार करें, जबकि अन्य नहीं करते हैं।ऑक्सीजन निश्चित रूप से कम-धातु -संबंधीता स्टेलर जनसंख्या में एक अल्फा तत्व है। जनसंख्या II सितारे | जनसंख्या और nbsp; II Stars: यह प्रकार & nbsp में उत्पन्न होता है; ii सुपरनोवा, और इसकी वृद्धि अन्य अल्फा प्रक्रिया तत्वों की वृद्धि के साथ अच्छी तरह से सहसंबद्ध है।

कभी-कभी कार्बन और नाइट्रोजन को अल्फा प्रक्रिया तत्व माना जाता है, क्योंकि ऑक्सीजन की तरह, उन्हें परमाणु अल्फा-कैप्चर प्रतिक्रियाओं में संश्लेषित किया जाता है, लेकिन उनकी स्थिति अस्पष्ट है: प्रत्येक तीन तत्वों में से प्रत्येक का उत्पादन (और उपभोग किया जाता है), जो आगे बढ़ सकता है, जो आगे बढ़ सकता है।तापमान उन लोगों की तुलना में बहुत कम है जहां अल्फा प्रक्रिया अल्फा तत्वों (कार्बन, नाइट्रोजन, और ऑक्सीजन सहित) की महत्वपूर्ण मात्रा का उत्पादन शुरू करती है।तो बस एक तारे में कार्बन, नाइट्रोजन, या ऑक्सीजन की उपस्थिति स्पष्ट रूप से इंगित नहीं करती है कि अल्फा प्रक्रिया वास्तव में चल रही है - इसलिए कुछ खगोलविदों की अनिच्छा (बिना शर्त) इन तीन अल्फा तत्वों को कहते हैं।

सापेक्ष बहुतायत के लिए विशेष संकेतन

सितारों में कुल अल्फा तत्वों की बहुतायत आमतौर पर एक लघुगणक तरीके से व्यक्त की जाती है, एक वर्ग ब्रैकेट संकेतन के साथ:

$\left[{\frac {\alpha }{\,{\ce {Fe}}\,}}\right]~\equiv ~\log _{10}{\left(\,{\frac {N_{\mathrm {E} \alpha }}{\,N_{{\ce {Fe}}}\,}}\,\right)_{\mathsf {Star}}}-\log _{10}{\left({\frac {N_{\mathrm {E} \alpha }}{\,N_{{\ce {Fe}}}\,}}\,\right)_{\mathsf {Sun}}}~,$ कहाँ $\,N_{\mathrm {E} \alpha }\,$ प्रति यूनिट मात्रा में अल्फा तत्वों की संख्या है, और $\,N_{{\ce {Fe}}}\,$ प्रति यूनिट मात्रा में लोहे के नाभिक की संख्या है।यह संख्या की गणना के उद्देश्य से है $\,N_{\mathrm {E} \alpha }\,$ जो तत्वों को अल्फा तत्व माना जाता है, वह विवादास्पद हो जाता है।

सैद्धांतिक आकाशगंगा गठन और विकास मॉडल का अनुमान है कि ब्रह्मांड में जल्दी लोहे के सापेक्ष अधिक अल्फा तत्व थे।टाइप & nbsp; ii सुपरनोवा मुख्य रूप से ऑक्सीजन और अल्फा-एलिमेंट्स (नियॉन, मैग्नीशियम, सिलिकॉन, सल्फर, आर्गन, कैल्शियम और टाइटेनियम) को संश्लेषित करते हैं, जबकि टाइप इया सुपरनोवा मुख्य रूप से लोहे की चोटी (टाइटेनियम, वैनेडियम, क्रोमियम, मैननीज़, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरन, आयरनमियम, क्रोमियम, मैननीज़, आयरन।कोबाल्ट, और निकल), लेकिन अल्फा-एलिमेंट्स भी।

अग्रिम पठन

• Mendel, J. Trevor; Proctor, Robert N.; Forbes, Duncan A. (21 August 2007) [31 May 2007]. "The age, metallicity and α[[Category: Templates Vigyan Ready]]-element abundance of galactic globular clusters, from single stellar population models". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (published 26 July 2007). 379 (4): 1618–1636. arXiv:0705.4511v2. doi:10.1111/j.1365-2966.2007.12041.x. {{cite journal}}: URL–wikilink conflict (help)