Что происходит на Солнце

При участии этих элементов возможно довольно много разных реакций ядерного синтеза, нот некоторые из них.

Какой из этих реакций отдать предпочтение? В каждой реакции выделяется внушительная энергия, измеряемая миллионами электрон-вольт. Затраты же энергии на преодоление кулоновского барьера, как мы видели, для реакций с участием только изотопов водорода ~0,15 МэВ, с участием гелия ~0,3 МэВ, с участием лития ~0,5 МэВ. В любом случае в принципе можно получить выигрыш в энергии. Решающее значение при выборе реакции имеет возможность достижения условий, при которых выбранная реакция идет со скоростью, представляющей практический интерес.

Посмотрим, в первую очередь, какие реакции происходят на Солнце и в водородной бомбе.

На Солнце исходным веществом служат протоны, а в результате образуются ядра гелия 4Не. Этот конечный результат может получиться из двух циклов реакций — водородного и углеродно-азотного. Водородный цикл состоит из четырех реакций:

Сначала два протона, соединяясь, образуют ядро дейтерия или, как его еще называют, дейтрон D. При этом образуются также позитрон е+ и нейтрино v. Нейтрино улетает прочь, унося с собой 0,257 МэВ энергии, а позитрон аннигилирует о ближайшим электроном, превращаясь в два у-кнанта. При этом выделяется еще 1 МэВ энергии. Гамма-квант поглощается окружающим веществом, так что эта энергия остается на Солнце. Образовавшийся в первой реакции дейтрон D, соединяясь с протоном, образует ядро гелия 3Не. При этом выделяется еще 5,5 МэВ энергии. Наконец, два ядра 3Не, образовавшихся на предыдущем этапе, соединяются в ядро 4Не, при этом снова рождаются два протона и выделяется 12,85 МэВ энергии.