Термоядерные реакции в недрах Солнца

Систематизированный материал на эту тему находится в стадии подготовки. В данный момент доступны материалы, касающиеся исследований в XXI веке по этому вопросу

Железная звезда по имени Солнце

22 июля 2002 г.

Профессор ядерной химии Университета Миссури-Ролла д-р Оливер Мануэль (Oliver Manuel) утверждает, что водород находится только в верхнем слое солнца, а его ядро состоит из железа, и масса железа намного превышает массу водорода. Кроме железа в ядре Солнца находится еще и ксенон. Причем, основное тепло Солнца выделяется именно из ядра, а не в результате термоядерной реакции горения поверхностного водорода.

Профессор Мануэль объясняет это тем, что Солнце сформировалось на основе сколлапсировавшего ядра, оставшегося после взрыва сверхновой. Согласно его теории, внутренние планеты солнечной системы образовались главным образом из внутренней части той бывшей звезды, которая закончила свою жизнь тем самым взрывом сверхновой, а внешние планеты образовались из внешних слоев той звезды.

В пользу этой теории, по его мнению, говорит то, что составе метеоритов, упавших на Землю, обнаружен первобытный гелий и "странный" ксенон, и эти элементы находились в верхнем слое взорвавшейся звезды. Кстати, и гелий, и "странный" ксенон нашли в лунном грунте. Эти элементы также входят в состав атмосферы Юпитера. "Странным" этот ксенон назван потому, что в его составе находятся изотопы, которые образуются при взрыве сверхновой из внешних слоев этой звезды (а "нормальный" ксенон выбрасывается из внутренних частей сверхновой).

(по материалам SpaceDaily)

Российские физики помогли выяснить особенности рождения энергии Солнца

28 августа 2014 г

Международный коллектив ученых, в который входят специалисты нескольких российских научных центров, впервые в истории изучения Солнца выяснил, что почти вся энергия нашего светила обусловлена термоядерной реакцией слияния двух ядер водорода, протонов, с образованием дейтерия.

В соответствии с современными астрофизическими моделями, основным источником энергии Солнца является так называемая протон-протонная цепочка реакций — последовательность термоядерных реакций в звездах, приводящая к превращению водорода в гелий.

Единственным доступным земным наблюдателям способом изучения термоядерных процессов, определяющих энергетику светила, является изучение потоков и энергетических спектров нейтрино, образующихся при их протекании. Нейтрино чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, поэтому, чтобы зарегистрировать хотя бы несколько взаимодействий в день, требуются огромные детекторы с массой в сотни тонн.

Нынешняя работа была выполнена с помощью детектора "Борексино", установленного в подземной лаборатории Гран Сассо Национального института ядерной физики Италии (INFN). Детектор измерял поток солнечных нейтрино, образованных в термоядерной реакции слияния двух ядер водорода с образованием ядра дейтерия. Впервые доказательство протекания такой реакции на Солнце международный проект "Борексино", в котором участвуют российские физики, получил в 2011 году. Теперь оказалось, что эта реакция образует около 99% всей солнечной энергии.

источник - http://ria.ru/science/20140828/1021803939.html

Впервые удалось уловить солнечные нейтрино CNO-цикла

26 ноября 2020

Нейтринный детектор Borexino позволил зарегистрировать нейтрино, рождающиеся глубоко в недрах Солнца, в ходе нетипичных для него термоядерных реакций, характерных для более массивных звезд .

Нужные находки сделали в начале 2010-х, и в 2020 году проект планировали закрыть. Однако новая находка, по-видимому, приведет к продлению его работы. На этот раз ученым удалось зарегистрировать сигнал от нейтрино CNO-цикла, альтернативного пути слияния водорода, в котором участвуют атомы углерода, азота и кислорода. Для такой звезды, как Солнце, CNO-цикл играет незначительную роль, но в более массивных светилах становится доминирующим.

В процессе этих реакций «тяжелые» атомы C, N и O играют роль катализаторов, а в качестве побочных продуктов возникают нейтрино с характерными свойствами. Детекторы улавливают лишь редчайшие из них. В Borexino для этого используют 300 тонн жидкого сцинтиллятора, укрытого множеством слоев защиты и просматриваемого массивом из 2200 фотоумножителей. Отдельные события позволяют постепенно набирать статистику, все лучше выделяя сигнал на фоне случайного шума. Теперь, когда ученым удалось зарегистрировать нейтрино CNO-цикла, работа Borexino, возможно, продолжится дольше запланированного срока, чтобы собрать нужные объемы данных.

Дело в том, что одной из важнейших свойств любой звезды является ее металличность — содержание элементов тяжелее водорода и гелия. От нее зависят и характер протекающих в недрах термоядерных реакций, и эволюция звезды. Однако металличность Солнца, установленная по спектру исходящего от поверхности излучения, плохо соотносится с данными о металличности недр звезды, полученными с помощью косвенных методов, таких как астросейсмология.

Темпы CNO-цикла на Солнце могут послужить еще одним способом измерения металличности его недр, но для этого необходимо собрать больше данных. Поэтому теперь ученые планируют продлить работу проекта Borexino на 2021 год, а возможно — и до 2022.

источник - http://sci-dig.ru/physics/vpervye-udalos-ulovit-solnechnye-nejtrino-cno-cikla/