A nap belsejében hogy alakul át 4 proton egy hélium atommaggá?
4 protonból lesz 2 neutron + 2proton + 2 pozitron
4H=He+2*pozitron
A pozitron ugyanakkora mint az elektron, de pozitív a töltése. Az elektron antirészcskéje.
Az egyenlet mindkét oldalán 4 a töltések száma.
Na most a hidrogén atomban elektronok is vannak, persze a nap hőmérsékleten az elektronok és a protonok külön-külön szaladgálnak, de ettől még ott vannak az elektronok is.
1 He atomhoz 2 elektron tartozik, 4H-hoz 4 elektron.
Az energia egyrészt onnan jön, hogy
2 neutron, 2 pozitron össze állásakor energia szabadul fel, ez a kötési energia: a 4 atom együttes tömege nagyobb, mint a He atommagé.
A tömegcsökkenésből lesz energia az E=mc^2 képlet alapján.
Másrészt, amikor a felszabaduló pozitron elektronnal találkozik, akkor kölcsönösen elpuszítják egymást, mert részecske-antirészecske. Ebből is keletkezik energia, ugyancsak E=mc^2 alapján.
A gravitáció húzza össze, a magban lejátszódó fúzió energiát termel, ami kifelé halad.
Ugye a fénynek is van nyomása. Vagyis ez az energia, ami létrejön és fotonok formájában létezik próbálja szétfeszíteni a csillagot.
A két erő egyensúlyban van, egészen addig, míg el nem fogy a hidrogén. Akkor már nincs ami kifelé 'fújja' a csillagot, és így a gravitáció össze tudja húzni.
Na remélem még érdekel a kérdés, mert az első válaszoló elírt, illetve kihagyott pár dolgot és én most szívesen pótolom: A 4 proton közül 2 proton az úgynevezett pozitív béta-bomlással alakul neutronná, ami a radioaktív béta-bomlás egyik fajtája. Ilyenkor nem csak pozitron szabadul fel, hanem egy nagyon kicsi részecske a neutrínó is. Ez utóbbi azért érdekes, mert szinte 0 a valószínűsége, hogy kölcsönhatásba kerül az anyaggal, így az egész Nap testén, meg a mi testünkön, meg a Földgolyón is úgy repül át kb. vagy pontosan (attól függően, hogy van-e nyugalmi tömege, vagy nincs, de ha van is, akkor is csak nagyon pici lehet) fénysebességgel, mintha átlátszó lenne mind.
Illetve a 2 neutron, 2 proton (és nem pedig pozitron) összeállásakor valóban felszabadul a kötési energia, de a 4 nukleon (és nem atom) együttes tömege az ami nagyobb a 4-es tömegszámú hélium atommagnál. A harmadik kérdésedre meg nemleges a válasz, hiszen a neutron tömege még nagyobb is, mint a protoné, tehát az átalakulás közben nem szabadul fel a teljes energia, hanem annak egy része arra fordítódik, hogy a könnyebb protonból nehezebb neutron keletkezhessen. Az energia egy része tehát "elraktározódik" a neutron nagyobb tömegében, és csak az ezen felüli rész szabadul fel. Ez tehát nehezíti, lassítja a magfúzió előrehaladását, de ez valahol nagy szerencse nekünk, mert különben a Nap élettartama jóval rövidebb lenne, és talán az életnek sem lett volna elég ideje kialakulnia a Földön, nemhogy az emberiségnek.
A neutronból egyébként úgy lesz proton, hogy az egyik u kvarkja (a proton 2 u és 1 d kvarkból áll, a neutron meg 1 u és 2 d kvarkból, és az u kvark töltése +2/3, a d kvarké -1/3 elemi töltés, tehát az átalakuló kvark töltése pont egy egész töltésnyit csökken) átalakul d kvarkká, miközben kibocsájtódik egy pozitív töltésű (hiszen az átalakuló nukleon elveszti pozitív töltését [a proton ugye +1, a neutron semleges] és az elektromos töltés mindig megmarad, bármilyen folyamat is történjen az univerzumban, tehát kell keletkeznie egy pozitív töltésű részecskének ami az) anti-W-bozon (w=weak, mert a béta-bomlásokat a gyenge kölcsönhatás irányítja [összesen 4 kölcsönhatás van, ezek csökkenő erősségű sorrendben a következők: erős, elektromágneses, gyenge, gravitációs]), de ez nem stabil, és egy pozitronra, és egy neutrínóra (pontosabban elektron-neutrínóra, mert neutrínóból is 3 fajta van [elektron-neutrínó, müon-neutrínó, tau-neutrínó]) bomlik.
A fő kérdésedre pedig az a válasz, hogy ez egy többlépcsős folyamat, és többféleképpen is végbemehet, de a legnagyobb valószínűsége a következőnek van:
1.) két proton ütközik, és mielőtt még szétpattannának az egyik neutronná alakul, miközben ugye kisugározza a pozitront meg az elektron-neutrínót. (Ennek nagyon kicsi a valószínűsége a szétpattanáshoz képest, ez is lassítja a magfúziót.) A keletkezett pozitron pedig elreagál egy elektronnal, és két gamma-foton keletkezik.
2.) Az első lépésben keletkezett nehézhidrogén(=deutérium)-atommag (az 1 protonból és 1 neutronból álló deuteron) már viszonylag gyorsan egyesül egy 3. protonnal, és szintén gamma sugárzás felszabadulása közben 3-as tömegszámú héliummag keletkezik (ebben a 2 proton mellett még csak 1 neutron van).
3.) Két 3-as tömegszámú héliummag egyesül, és egy 4-es tömegszámú héliummag (ebben a 2 proton mellett már 2 neutron van, és ezért jóval stabilabb) valamint 2 szabad proton keletkezik.
Erről egyébként itt egy szép ábrácska:
Az egyéb lehetséges folyamatokat is feltüntető ábra pedig itt van:
Remélem érthető voltam, és kapok zöld kezet. :)
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!