Solar energy, Nap energiatermelése

1. A Nap energiatermelése

2. A Nap energiatermelését a következő
fúziós reakciók adják:
Proton-proton ciklus (pp)
Szén-Nitrogén-Oxigén ciklus (CNO)

3. A proton-proton ciklus

4.  A proton-proton ciklus a naptömegű vagy
annál kisebb csillagok esetén a fontosabb
energiaforrás.
 A két hidrogénmag közötti elektromos taszítás
legyőzéséhez rengeteg energia szükséges,
emiatt a folyamat nagyon lassú. Emiatt a
lassúság miatt süt még mindig a Nap; ha a
folyamat gyorsabb lenne, már rég kimerültek
volna a hidrogénkészletei.

5. Első lépés:
1H + 1H → 2H + e+ + νe
Ez egy korlátozó lépés: egy proton
átlagosan 109 évet vár arra, hogy
deutériummá egyesüljön egy társával.
Következő lépés:
2H + 1H → 3He + γ + 5,49 MeV
Ezután három különböző fő
ágon 4He-mag (alfa-részecske)
keletkezik.

6. A proton-proton ciklus átalakulásai részletezve.

7. A CNO-ciklus

8. Az elméleti modellek szerint a nehezebb csillagokban a Szén-
Nitrogén-Oxigén-ciklus termel több energiát.
A CNO-ciklus reakciói:
12C + 1H → 13N + γ + 1,95 MeV 1,3·107 év
13N → 13C + e+ + νe+ 1,37 MeV 7 perc
13C + 1H → 14N + γ + 7,54 MeV 2,7·106 év
14N + 1H → 15O + γ + 7,35 MeV 3,2·108 év
15O → 15N + e+ + νe+ 1,86 MeV 82 s
15N + 1H → 12C + 4He + 4,96 MeV 1,12·105 év

9. Az magfúzió eredménye az,
hogy négy proton alfa-
részecskévé alakul, mellette
két pozitron és két
elektronneutrínó keletkezik
valamint az energia egy
része gammasugárzás formáj
ában távozik. A szén, oxigén
és nitrogén atommagok
csupán a
folyamat katalizátoraként
szolgálnak, a folyamat végén
számuk változatlan marad.