Почему литий плавится при более низких температурах, чем водород?

Это основной вопрос, но он беспокоил меня. В статье Википедии о сжигании лития говорится, что:

Звезды, которые по определению должны достичь высокой температуры (2,5 × 10 ^ 6 К), необходимой для синтеза водорода, быстро истощают запасы лития. Это происходит при столкновении лития-7 и протона с образованием двух ядер гелия-4. Температура, необходимая для этой реакции, чуть ниже температуры, необходимой для синтеза водорода.

Я полагаю, что с литием, имеющим больше протонов, у него будет более сильное кулоновское отталкивание и потребуются более высокие температуры для слияния с водородом. Эта статья довольно схематична, так как в ней не указаны источники, и я обычно отклоняю это. Но, согласно здесь , горение лития происходит в протозвездах еще до того, как произойдет синтез водорода. Как литий мог слиться с водородом при таких низких температурах?

Ответы (1)

Самая медленная скорость реакции в pp-цепочке определяет, как быстро водород может «сгореть» в ядре солнцеподобной звезды. Этот этап, определяющий скорость, на самом деле представляет собой слияние двух протонов с образованием дейтерия через дипротон и распад слабого взаимодействия.

Слияние лития, в результате которого он сливается с протоном, а затем распадается на два ядра гелия, на самом деле является частью серии реакций PPII, которые превращают гелий 3 в гелий 4. Он не включает слабых взаимодействий, и поэтому поперечное сечение при заданном температура намного выше, чем на первой ступени в pp-цепочке, несмотря на более сильное кулоновское отталкивание между реагентами. Поэтому он инициируется при более низких температурах - как вы говорите, «сгорание» лития происходит в маломассивных звездах до главной последовательности задолго до того, как начинается «сжигание» водорода (но после сжигания дейтерия).

Хм... так что, если ядро ​​звезды достаточно горячее для горения лития, но не для горения водорода, можно ли считать ее протозвездой?
@SirCumference Звезда не знает, что она звезда, пока не начнет гореть водород. Существует мало физики, которая проводит различие между «звездой» массой 0,1 солнечной, которая в конечном итоге сожжет H после сжатия в течение примерно 200 миллионов лет, и коричневым карликом массой 0,02 солнечной массы, когда обоим по 10 миллионов лет. Я предполагаю, что педантично вы могли бы отличить протозвезду от коричневого карлика, основываясь на его массе.
Так почему же для плавления гелия требуются такие высокие температуры, даже если его кулоновское отталкивание меньше, чем у лития? Это не требует β + разлагаться.
@SirCumference (a) Кулоновское отталкивание между двумя ядрами He больше, чем между Li и протоном. (б) Вы должны получить ТРИ в одном месте сразу - это "тройная альфа-реакция".
Почему это? Два протона против трех протонов.
@SirCumference Отталкивающий потенциал д 1 д 2 / р . Что такое два протона против трех протонов? Вы сравниваете 1 × 3 с 2 × 2 .
@RobJeffries: Когда вы говорите, что задействованы слабые взаимодействия, вы говорите о процессе? Б е + е − → л я + ν , что, я думаю, будет узким местом?
@AtmosphericPrisonEscape единственное слабое взаимодействие, о котором я упоминаю, - это распад дипротона на дейтрон. Первый шаг в цепочке pp.
Почему литий плавится при более низких температурах, чем водород?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v