Processo alfa - Alpha process
O processo alfa , também conhecido como escada alfa , é uma das duas classes de reações de fusão nuclear pelas quais as estrelas convertem o hélio em elementos mais pesados, sendo a outra o processo triplo-alfa . O processo triplo alfa consome apenas hélio e produz carbono. Após o acúmulo de carbono suficiente, as reações abaixo ocorrem, todas consumindo apenas hélio e o produto da reação anterior.
E é a energia produzida pela reação, liberada principalmente como raios gama ( γ ).
É um equívoco comum que a sequência acima termine em (ou , que é um produto de decaimento de ) porque é o nuclídeo mais fortemente ligado - isto é, tendo a maior energia de ligação nuclear por nucleon , e a produção de núcleos mais pesados exigiria energia ( ser endotérmico ) em vez de liberá-lo ( exotérmico ). ( Níquel-62 ) é na verdade o nuclídeo mais fortemente ligado em termos de energia de ligação (embora o 56 Fe tenha uma energia ou massa mais baixa por nucleon). A reação 56 Fe + 4 He → 60 Ni é realmente exotérmica. No entanto, a sequência termina em porque as condições no interior estelar causam a competição entre a fotodisintegração e o processo alfa para favorecer a fotodisintegração em torno do ferro , levando à produção de mais do que .
Todas essas reações têm uma taxa muito baixa nas temperaturas e densidades nas estrelas e, portanto, não contribuem significativamente para a produção de energia de uma estrela; com elementos mais pesados que o néon ( número atômico > 10), eles ocorrem com ainda menos facilidade devido ao aumento da barreira de Coulomb .
Os elementos do processo alfa (ou elementos alfa ) são assim chamados porque seus isótopos mais abundantes são múltiplos inteiros de quatro, a massa do núcleo do hélio (a partícula alfa ); esses isótopos são conhecidos como alfa nuclídeos . Os elementos alfa estáveis são: C , O , Ne , Mg , Si e S ; Ar e Ca são observacionalmente estáveis . Eles são sintetizados por captura alfa antes do processo de fusão do silício , um precursor das supernovas do Tipo II . O silício e o cálcio são puramente elementos alfa do processo. O magnésio pode ser queimado por reações de captura de prótons . Quanto ao oxigênio, alguns autores o consideram um elemento alfa, enquanto outros não. O oxigênio é certamente um elemento alfa em estrelas de População II de baixa metalicidade . É produzido em supernovas Tipo II e seu aprimoramento está bem correlacionado com um aprimoramento de outros elementos do processo alfa. Às vezes, carbono e nitrogênio são considerados elementos de processo alfa, uma vez que são sintetizados em reações de captura alfa nuclear.
A abundância de elementos alfa nas estrelas é geralmente expressa de forma logarítmica:
- ,
![{\ displaystyle [\ alpha / {\ ce {Fe}}] = \ log _ {10} {\ left ({\ frac {N _ {\ alpha}} {N _ {{\ ce {Fe}}}}} \ direita) _ {Estrela}} - \ log _ {10} {\ esquerda ({\ frac {N _ {\ alpha}} {N _ {{\ ce {Fe}}}}} \ direita) _ {Sol}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/58b88e8974542f848c6c3f8e00c7eda8a8d17326)
Aqui e estão o número de elementos alfa e núcleos de ferro por unidade de volume. Modelos teóricos de evolução galáctica prevêem que no início do universo havia mais elementos alfa em relação ao ferro. As supernovas do tipo II sintetizam principalmente oxigênio e os elementos alfa (Ne, Mg, Si, S, Ar, Ca e Ti), enquanto as supernovas do tipo Ia produzem principalmente elementos do pico de ferro ( Ti , V , Cr , Mn , Fe , Co e Ni ), mas também elementos alfa.
