| dbo:abstract
|
- دورة كربون-نيتروجين-أكسجين أو CNO (كربون-نيتروجين-أكسجين) هي أحد طريقتين لتفاعلات الاندماج النووي والتي تحول النجوم بها الهيدروجين إلى هيليوم مصحوبا بانطلاق قدر هائل من الطاقة، والتفاعل الأخر يسمى سلسلة تفاعل بروتون-بروتون. بينما تعتبر سلسلة تفاعل بروتون-بروتون أكثر أهمية للنجوم التي في كتلة الشمس أو أقل حيث تتوفر فيها درجات حرارة تحت نحو 14 مليون كلفن. توضح النماذج النظرية أن دورة CNO هي المصدر الغالب للطاقة للنجوم الأثقل ذات درجات الحرارة الأعلى من ذلك الحد (30 مليون كلفن أو أعلى حتى مليارَي كلفن). وتم اقتراح دورة الكربون-نيتروجين-أكسجين في عام 1938 من هانز بيته كمصدر لطاقة النجوم الأكبر كثيرا من الشمس، ولذلك تسمى تلك الدورة أيضا دورة بيته-فايتزيكر. تفاعلات دورة الكربون-نيتروجين-أكسجين : النتيجة النهائية هي اندماج أربعة بروتونات ليصبحوا 1 جسيم ألفا, و2 بوزيترون, و2 نيوترينو, وتنطلق طاقة في شكل أشعة غاما. وتعمل نويات كل من الكربون والأكسجين والنيتروجين كعوامل حفازة ويتم إنتاجهم من جديد. وفي تفرع جانبى للتفاعل، يحدث بنسبة 0.04 % من المرات، لا ينتج التفاعل النهائي الموضح بالأعلى 12C, و4He, ولكن بدلا من ذلك 16O وفوتون ويحدث كالتالى: وكما يحدث للكربون والنيتروجين والأكسجين في التفاعل الرئيسي، فإن الفلور الناتج في التفرع الجانبي للتفاعل ليس إلا عامل مساعد في حالته القاعية ولا يتكدس في النجم. تجري تفاعلات دورة الكربون-نيتروجين-أكسجين أيضا ضعيفا في الشمس، وتقدر نسبتها من الطاقة المتولدة في الشمس بنحو 6و1% فقط، والباقي ناتج من سلسلة تفاعل بروتون-بروتون التي تتم عند نحو 14 مليون كلفن. أما تفاعلات دورة بيته-فايزيكر فهي تجري في درجات حرارة أعلى من 14 مليون كلفن، وتشكل هي غالبية التفاعلات عند درجات أعلى من 30 مليون كلفن. وتكون جميع الذرات المشتركة في تلك التفاعلات عارية من إلكتروناتها، أي في حالة تأين كامل (تسمى تلك الحالة بلازما ،وهي حالة «غاز» مكون من أنوية ذرية عارية، وإلكترونات حرة).بالإضافة إلى ذلك فإن سير دورة الكربون-نيتروجين-أكسجين يعتمد أصلا على وجود نسبة ولو قليلة من الكربون 12C. (ar)
- El cicle CNO (carboni-nitrogen-oxigen) és una de les dues reaccions de fusió per les quals les estrelles converteixen hidrogen en heli, i n'és l'altra la cadena protó-protó. Encara que la cadena protó-protó és més important en les estrelles de la massa del Sol o menor, els models teòrics mostren que el cicle CNO és la font d'energia dominant en les estrelles més massives. El procés CNO va ser proposat el 1938 per Hans Bethe. Les reaccions del cicle CNO són: El resultat net del cicle és la fusió de quatre protons en una partícula alfa i dos positrons i dos neutrins, alliberant energia en forma de raigs gamma. Els nuclis de carboni, oxigen i nitrogen serveixen com a catalitzadors i es regeneren en el procés. Hi ha una versió poc important de la reacció, que ocorre solament un 0,04% de les vegades, en la qual la reacció final de dalt no produeix 12C y 4He, sinó ¹⁶O i un fotó, i continua així: Com amb el carboni, nitrogen i oxigen implicats en la reacció principal, el fluor produït en la branca secundària és merament catalític i en estat estacionari, no s'acumula en l'estrella. Encara que el nombre total de nuclis "catalítics" del CNO es conserva durant el cicle, durant l'evolució estel·lar s'alteren les proporcions relatives dels nuclis. Quan el cicle arriba a l'equilibri, la proporció de nuclis de 12C/13C arriba a 3,5, i el 14N es converteix en el nucli més nombrós, sense importar la composició inicial. Durant l'evolució d'una estrella, episodis de barreja convectiva duen material sobre el qual ha operat el cicle CNO des de l'interior de l'estrella fins a la superfície, alterant la composició observada de l'estrella. S'observa que les gegants vermelles tenen proporcions menors de12C/13C i 12C/14N que les estrelles de la seqüència principal, cosa que es considera una prova que realment el cicle CNO funciona. (ca)
- CNO cyklus je jedním ze způsobů, jak může probíhat přeměna vodíku na helium (tj. termonukleární fúze) v jádrech hvězd, nesoucí název podle toho, že při něm vznikají různé izotopy uhlíku, dusíku a kyslíku (viz popis). (cs)
- Ο κύκλος CNO ( άνθρακα - αζώτου - οξυγόνου · μερικές φορές ονομάζεται κύκλος Bethe - Weizsäcker από τους Μπετε και Βάιτσεκερ ) είναι ένας από τα δύο γνωστούς δρόμους αντιδράσεων σύντηξης με τα οποία τα αστέρια μετατρέπουν το υδρογόνο σε ήλιο, το άλλο είναι η αλυσιδωτή αντίδραση πρωτονίων - πρωτονίων ( κύκλος pp), ο οποίος είναι πιο αποτελεσματικός στη θερμοκρασία που υπάρχει στο κέντρο του Ήλιου . Ο κύκλος CNO πιστεύουμε ότι κυριαρχεί σε αστέρια που υπερβαίνουν κατά 1,3 φορές τη μάζα του Ήλιου . Σε αντίθεση με την αντίδραση πρωτονίου-πρωτονίου, η οποία καταναλώνει όλα τα συστατικά της, ο κύκλος CNO είναι καταλυτικός κύκλος . Στον κύκλο CNO, τέσσερα πρωτόνια συντήκονται, χρησιμοποιώντας ως καταλύτες ισότομα του άνθρακα, αζώτου και οξυγόνου, καθένας από τους οποίους καταναλώνεται σε ένα βήμα του κύκλου CNO, αλλά επαναδημιουργείται σε μεταγενέστερο στάδιο. Το τελικό προϊόν είναι ένα σωματίδιο άλφα (δηλαδή ένας σταθερός πυρήνας ηλίου ), δύο ποζιτρόνια και δύο νετρίνα ηλεκτρονίων . Υπάρχουν διάφοροι εναλλακτικοί δρόμοι και καταλύτες που εμπλέκονται στους κύκλους CNO, όλοι αυτοί οι κύκλοι έχουν το ίδιο καθαρό αποτέλεσμα: 4 11H + 2 e- → → 42He + 2 e+ + 2 e- + 2 ve + 3γ + 24.7MeV→ 42He + 2 ve + 7γ + 26.7MeV Τα ποζιτρόνια εξαϋλώνονται σχεδόν αμέσως μια που αντιδρούν με ηλεκτρόνια, απελευθερώνοντας ενέργεια με τη μορφή ακτίνων γάμμα . Τα νετρίνα διαφεύγουν από το αστέρι μεταφέροντας μαζί τους μέρος από την ενέργεια. Ένας πυρήνας μετατρέπεται σε ισότοπα άνθρακα, αζώτου και οξυγόνου μέσω ενός αριθμού μετασχηματισμών σε έναν συνεχιζόμενο βρόχο. Η αλυσίδα πρωτονίου-πρωτονίου είναι πιο σημαντική στα αστέρια με μάζα ίση ή μικρότερη του Ήλιου. Αυτή η διαφορά οφείλεται σε διαφορές εξάρτησης από τη θερμοκρασία μεταξύ των δύο αντιδράσεων. Η αντίδραση αλυσίδας pp εξαρτάται από τη θερμοκρασία εις την τέταρτη δύναμη (εpp~T4) και ξεκινά σε θερμοκρασίες περίπου 4x106 K (4 megakelvin), καθιστώντας την κυρίαρχη πηγή ενέργειας σε αστέρια μικρότερης μάζας. Μια αυτοσυντηρούμενη αλυσίδα CNO ξεκινά από θερμοκρασία περίπου 15x106 K, αλλά η ενεργειακή της παραγωγή αυξάνεται πολύ πιο γρήγορα με αυξανόμενες θερμοκρασίες (εCNO~T19.9) έτσι ώστε να γίνει η κυρίαρχη πηγή ενέργειας περίπου 17x106 K . Ο ήλιος έχει θερμοκρασία στο κέντρο του περίπου 15.7x106 K, και μόνο 1.7% από τους πυρήνες ηλίου-4 (42Ηe) που παράγονται στον Ήλιο δημιουργούνται από τον κύκλο CNO. Η διαδικασία CNO-I προτάθηκε ανεξάρτητα από τον Carl von Weizsäcker και Hans Bethe στα τέλη της δεκαετίας του 1930. Οι πρώτες αναφορές για την πειραματική ανίχνευση των νετρίνων που παράγονται από τον κύκλο CNO στον Ήλιο δημοσιεύθηκαν το 2020. Αυτή ήταν επίσης η πρώτη πειραματική επιβεβαίωση ότι ο Ήλιος είχε κύκλο CNO, ότι το προτεινόμενο μέγεθος του κύκλου ήταν ακριβές και ότι οι υπολογισμοί των von Weizsäcker και Bethe ήταν σωστοί. (el)
- The CNO cycle (for carbon–nitrogen–oxygen; sometimes called Bethe–Weizsäcker cycle after Hans Albrecht Bethe and Carl Friedrich von Weizsäcker) is one of the two known sets of fusion reactions by which stars convert hydrogen to helium, the other being the proton–proton chain reaction (p–p cycle), which is more efficient at the Sun's core temperature. The CNO cycle is hypothesized to be dominant in stars that are more than 1.3 times as massive as the Sun. Unlike the proton-proton reaction, which consumes all its constituents, the CNO cycle is a catalytic cycle. In the CNO cycle, four protons fuse, using carbon, nitrogen, and oxygen isotopes as catalysts, each of which is consumed at one step of the CNO cycle, but re-generated in a later step. The end product is one alpha particle (a stable helium nucleus), two positrons, and two electron neutrinos. There are various alternative paths and catalysts involved in the CNO cycles, all these cycles have the same net result: 4 11H + 2 e− → 42He + 2 e+ + 2 e− + 2 νe + 3 γ + 24.7 MeV → 42He + 2 νe + 7 γ + 26.7 MeV The positrons will almost instantly annihilate with electrons, releasing energy in the form of gamma rays. The neutrinos escape from the star carrying away some energy. One nucleus goes on to become carbon, nitrogen, and oxygen isotopes through a number of transformations in an endless loop. The proton–proton chain is more prominent in stars the mass of the Sun or less. This difference stems from temperature dependency differences between the two reactions; pp-chain reaction starts at temperatures around 4×106 K (4 megakelvin), making it the dominant energy source in smaller stars. A self-maintaining CNO chain starts at approximately 15×106 K, but its energy output rises much more rapidly with increasing temperatures so that it becomes the dominant source of energy at approximately 17×106 K. The Sun has a core temperature of around 15.7×106 K, and only 1.7% of 4He nuclei produced in the Sun areborn in the CNO cycle. The process was independently proposed by Carl von Weizsäcker and Hans Bethe in the late 1930s. The first reports of the experimental detection of the neutrinos produced by the CNO cycle in the Sun were published in 2020. This was also the first experimental confirmation that the Sun had a CNO cycle, that the proposed magnitude of the cycle was accurate, and that von Weizsäcker and Bethe were correct. (en)
- Der Bethe-Weizsäcker-Zyklus (auch CN-Zyklus, CNO-Zyklus, CNO-I-Zyklus, Kohlenstoff-Stickstoff-Zyklus) ist eine der acht Fusionsreaktionen des so genannten Wasserstoffbrennens, durch die Sterne Wasserstoff in Helium umwandeln; die anderen sind die Proton-Proton-Reaktion sowie weitere mögliche CNO-Zyklen, die allerdings bei noch höheren Temperaturen ablaufen. Der Zyklus wurde zwischen 1937 und 1939 von den Physikern Hans Bethe und Carl Friedrich von Weizsäcker entdeckt. Die Namen CN- beziehungsweise CNO-Zyklus leiten sich von den an der Reaktion beteiligten Elementen Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und Sauerstoff (O) ab. Während die Proton-Proton-Reaktion eine wichtigere Rolle bei Sternen mit Größen bis knapp über die Masse der Sonne spielt, zeigen theoretische Modelle, dass der Bethe-Weizsäcker-Zyklus vermutlich die vorherrschende Energiequelle in schwereren Sternen mit etwas mehr als der Sonnenmasse und in allen Riesensternen darstellt. Die Sonne selbst erzeugt nur 1,6 % ihrer Energie durch den Bethe-Weizsäcker-Zyklus. 2020 gelang es mit dem Borexino-Detektor erstmals, Neutrinos aus dem CNO-Zyklus der Sonne nachzuweisen. Der Bethe-Weizsäcker-Zyklus läuft erst bei Temperaturen über 14 Millionen Kelvin effektiv ab und ist ab 18 Millionen Kelvin vorherrschend. Eine Voraussetzung dafür ist das Vorkommen irgendeines Isotops der Elemente Kohlenstoff, Stickstoff oder Sauerstoff in der Zusammensetzung des Sterns, welche in Folge des Prozesses ineinander umgewandelt werden. Die Umsatzrate ist proportional zur vorhandenen Menge an 12C. Eine Folge des CNO-Prozesses ist, dass sich die Häufigkeiten der ursprünglich vorhandenen C-N-O-Isotope entsprechend der Reaktionsdauer der einzelnen Schritte verschiebt: Die Umwandlung von 14N nach 15O hat bei weitem die langsamste Reaktionsrate, also verschieben sich die Häufigkeiten der Isotope stark in Richtung 14N, was sich in Sternen mit Konvektion in der Hülle bei der Spektralanalyse nachweisen lässt. Die relative Häufigkeit von 14N in der „Asche“ (Helium) nach dem Ende des Wasserstoffbrennens ist auch die Grundlage für die Entstehung von 18O während des folgenden Heliumbrennens in Riesensternen (14N+4He→18F→18O). Die CNO-Zyklen weisen eine viel stärkere Abhängigkeit der Reaktionsrate von der Temperatur (18. Potenz) auf, als die p-p-Zyklen (4. Potenz). Das führt im Stern zu einer stärkeren Konzentration der Energiefreisetzung zum Zentrum hin, wodurch in der Kernregion der Energiefluss so hoch ist, dass im Kern Konvektion einsetzt. Auf die Leuchtkraft des Sterns hat der CNO-Zyklus gegenüber dem p-p-Zyklus fast keinen Einfluss, diese ist im Wesentlichen nur von seiner Masse abhängig. Auch in massearmen Hauptreihensternen läuft der CNO-Zyklus ganz langsam ab: Auch wenn dieser keine Rolle in der Energiebilanz spielt, verändert er doch die ursprünglichen Häufigkeiten der beteiligten Isotope. Da nach gegenwärtiger Meinung beim Urknall kein Kohlenstoff entstehen konnte, war es den Sternen der ersten Generation (Population III) unmöglich, Energie auf diese Art zu erzeugen. In den Spätphasen der Sternentwicklung entsteht jedoch in den Sternen Kohlenstoff durch den Drei-Alpha-Prozess (siehe auch Nukleosynthese), der danach zum einen als Katalysator zur Verfügung steht, zum anderen durch Supernovae und Sternwinde von Riesensternen an das interstellare Medium abgegeben wird, aus dem sich neue Sterne bilden. Sterne späterer Generationen enthalten daher bereits am Anfang ihrer Entwicklung Kohlenstoff (siehe auch Metallizität). Beim Bethe-Weizsäcker-Zyklus vollziehen sich im Wesentlichen Fusionen von Wasserstoffkernen 1H (Protonen) mit den schwereren Kernen 12C, 13C, 14N und 15N, daher auch der Name CN-Zyklus. Bei der Fusion wird teilweise Energie in Form von Gammaquanten γ abgegeben. Zwei der entstehenden Zwischenprodukte, 13N und 15O, sind instabil und zerfallen nach kurzer Zeit, jeweils unter Aussendung eines Positrons e+ und eines Elektronneutrinos νe. Die einzelnen Reaktionsschritte sind nachfolgend aufgeführt. (de)
- El ciclo CNO (carbono-nitrógeno-oxígeno), también llamado ciclo Bethe-Weizsäcker a nombre de sus descubridores, es una de las 2 reacciones nucleares de fusión por las que las estrellas convierten hidrógeno en helio, siendo la otra la cadena protón-protón.Aunque la cadena protón-protón es más importante en las estrellas de la masa del Sol o menor, los modelos teóricos muestran que el ciclo CNO es la fuente de energía dominante en las estrellas más masivas. El proceso CNO fue propuesto en 1938 por Hans Bethe. Modelo: 126C donde 12 es el número másico y 6 es el número de protones. Las reacciones del ciclo CNO son: Rama 1 (99,96 % de todos las reacciones): El resultado neto del ciclo es la fusión de cuatro protones en una partícula alfa y dos positrones y dos neutrinos, liberando energía en forma de rayos gamma. Los núcleos de carbono, oxígeno y nitrógeno sirven como catalizadores y se regeneran en el proceso. Hay una versión poco importante de la reacción, que ocurre solo un 0,04% de las veces, en la que la reacción final de arriba no produce 12C y 4He, sino 16O y un fotón, y continúa así: Rama 2 (0,04 % de todos las reacciones): Como con el carbono, nitrógeno y oxígeno implicados en la reacción principal, el flúor producido en la rama secundaria es meramente catalítico y en estado estacionario no se acumula en la estrella. Aunque el número total de núcleos "catalíticos" del CNO se conserva durante el ciclo, durante la evolución estelar se alteran las proporciones relativas de los núcleos. Cuando el ciclo llega al equilibrio, la proporción de núcleos de 12C/13C llega a 3,5, y el 14N se convierte en el núcleo más numeroso, sin importar la composición inicial. Durante la evolución de una estrella, episodios de mezcla convectiva llevan material sobre el que ha operado el ciclo CNO desde el interior de la estrella hasta la superficie, alterando la composición observada de la estrella. Se observa que las gigantes rojas tienen proporciones menores de 12C/13C y 12C/14N que las estrellas de la secuencia principal, algo que se considera como una prueba de la generación de energía nuclear en las estrellas por fusión del hidrógeno. (es)
- Siklus CNO (karbon-nitrogen-oksigen) atau daur karbon atau daur cc (carbon cycle) adalah salah satu dari dua reaksi fusi yang mengubah hidrogen menjadi helium di dalam inti bintang, reaksi lainnya adalah reaksi rantai proton-proton. Reaksi rantai proton-proton terutama terjadi di dalam bintang-bintang seukuran Matahari atau lebih kecil, namun reaksi pertama dari rantai proton-proton yang melibatkan dua proton memiliki penampang nuklir (cross section) yang kecil. Pada temperatur yang lebih tinggi bottleneck tersebut dilalui dengan memanfaatkan atom-atom karbon sebagai katalis dalam reaksi. Pada kondisi suhu inti Matahari, hanya 1,7% 4He yang diproduksi melalui mekanisme daur karbon ini, tetapi di dalam bintang-bintang yang lebih berat daur karbon menjadi sumber energi utama. Proses daur karbon pertama kali diusulkan pada tahun 1938 oleh fisikawan Hans Bethe. (in)
- Le cycle carbone-azote-oxygène (ou, avec les symboles chimiques, cycle CNO), parfois appelé cycle de Bethe, ou cycle de Bethe-Weizsäcker, est l'une des deux réactions de fusion nucléaire par lesquelles les étoiles convertissent de l'hydrogène en hélium ; l'autre réaction est la chaîne proton-proton. Alors que la chaine proton-proton est le principal type de fusion dans les étoiles de masse inférieure ou égale à celle du Soleil, les modèles théoriques montrent que le cycle carbone-azote-oxygène est la source principale d'énergie dans les étoiles de masse plus élevée. Il fut proposé par les physiciens Hans Bethe et Carl Friedrich von Weizsäcker en 1938-1939. Ce cycle est aussi probablement la principale source de production d'azote, qui s'équilibre avec la quantité de carbone présente selon la fréquence relative des différentes réactions. (fr)
- CNO 순환(CNO cycle, 문화어: 탄소질소산소순환)은 항성이 수소를 헬륨으로 변환시키는 핵융합 과정으로서 밝혀진 두 기작 중 하나다(다른 하나는 양성자-양성자 연쇄 반응). pp-연쇄반응과 달리 CNO 순환은 촉매순환이다. 이론적 모형에 따르면 CNO 순환은 질량이 태양의 1.3배 이상인 무거운 별들에서 우세한 에너지원이다. 한편 태양급 질량 또는 그 이하 질량의 항성에서는 pp-연쇄반응이 우세하다. 이 차이는 두 반응의 온도 의존성 차이에서 기인한다. pp-연쇄반응은 4 × 106 K (= 4 메가켈빈) 언저리에서 시작되어 작은 별들의 에너지원으로서 우세해진다. 반면 CNO 순환은 15 × 106 K (= 15 메가켈빈) 언저리에서 시작되지만 온도가 높아짐에 따라 에너지 출력이 급격하게 커진다. 17 × 106 K (= 17 메가켈빈) 정도의 온도가 되면 CNO 순환이 pp-연쇄반응보다 우세한 에너지원이 된다(우측 그래프 참조). 우리 태양의 중심핵 온도는 15.7 × 106 K으로, pp-연쇄반응과 CNO 순환반응이 모두 일어나지만 태양핵에서 생산되는 헬륨-4 중 CNO 순환에 의해 만들어진 것의 비중은 1.7%에 불과하다. 는 1938년에 카를 프리드리히 폰 바이츠제커, 1939년에 한스 베테가 독립적으로 발견하였다. CNO 순환에서는 4회의 양성자 융합이 발생하는데, 이때 탄소, 질소, 산소 동위원소들을 촉매로 사용한다. 알파입자 하나를 만들기 위해서는 양전자 2개와 전자 중성미자 2개가 필요하다. CNO 순환의 세부 종류에 따라 다양한 촉매 경로가 존재하지만 모든 CNO 순환은 공통적으로 다음과 같은 알짜 결과를 얻는다. 4 11H + 2 e− → 42He + 2 e+ + 2 e− + 2 νe + 3 γ + 24.7 MeV → 42He + 2 νe + 3 γ + 26.7 MeV 양전자는 생성된 즉시 전자-양전자 쌍소멸을 일으켜 감마선의 형태로 에너지를 방출한다. 중성미자는 약간의 에너지를 가지고 항성을 탈출한다. 하나의 원자핵이 끝없는 순환 구조 속에서 탄소, 질소, 산소가 되기를 반복한다. (ko)
- CNOサイクル (CNO cycle) とは恒星内部で水素がヘリウムに変換される核融合反応過程の一種である。陽子-陽子連鎖反応が太陽程度かそれ以下の小質量星のエネルギー源であるのに対して、CNOサイクルは太陽より質量の大きな恒星での主なエネルギー生成過程である。 CNOサイクルの理論は1937年から1939年にかけて、ハンス・ベーテとカール・フリードリヒ・フォン・ヴァイツゼッカーによって提唱された。ベーテはこの功績によって1967年のノーベル物理学賞を受賞した。CNOサイクルの名前は、この反応過程に炭素(C)・窒素(N)・酸素(O)の原子核が関わるところに由来する。 恒星内部での水素燃焼には陽子-陽子連鎖反応とCNOサイクルの両方が働いているが、CNOサイクルは大質量星のエネルギー生成過程に大きく寄与している。太陽内部でCNOサイクルによって生み出されるエネルギーは全体の約1.6%に過ぎない。 CNOサイクルは温度が約1,400万-3,000万Kの環境で稼動する。さらに、サイクル反応が回り始めるための「種」として12Cや16Oといった原子核がある程度存在する必要がある。現在考えられている元素合成理論では、ビッグバン元素合成で炭素や酸素はほとんど生成されないと考えられるため、宇宙誕生後の第1世代（種族III）の恒星の内部ではCNOサイクルによるエネルギー生成は起こらなかったと考えられる。このような星の内部ではトリプルアルファ反応によってヘリウムから炭素が合成された。やがてこれらの星が超新星爆発によって炭素を星間物質として供給したため、そこから生まれた第2世代以後の恒星では炭素原子核が最初から恒星内に含まれており、CNOサイクルの触媒として働くようになっている。 (ja)
- De koolstof-stikstofcyclus (ook aangeduid als CNO-cyclus of CNOF-cyclus waarbij de C staat voor koolstof, de N voor stikstof, de O voor zuurstof en de F voor fluor) is een van de twee fusiereacties in sterren waarbij waterstof in helium wordt omgezet. Deze reactie is de belangrijkste vorm van energieproductie in sterren met een temperatuur in de kern van meer dan 18 miljoen kelvin. Bij lichtere en minder hete sterren zoals de zon zorgt de proton-protoncyclus voor het grootste deel van de energieproductie. De koolstof-stikstofcyclus is een serie van nucleaire reacties waarbij uiteindelijk een heliumkern wordt gevormd uit oorspronkelijk vier protonen. De koolstof gedraagt zich als katalysator omdat de cyclus begint en eindigt met een koolstofkern. De cyclus werd beschreven door Hans Albrecht Bethe, die hiervoor in 1967 de Nobelprijs kreeg. (nl)
- Il ciclo del carbonio-azoto-ossigeno (o ciclo CNO, o ciclo di Bethe) è una delle due più comuni serie di reazioni nucleari che avvengono all'interno delle stelle, insieme alla catena protone-protone. I modelli teorici prevedono che il ciclo CNO sia la principale sorgente di energia per le stelle più massicce, con masse circa il 20% maggiori di quella del Sole, mentre la catena protone-protone è dominante per le stelle più piccole. Questo ciclo fu scoperto nel 1938 da Hans Bethe e indipendentemente da Carl Friedrich von Weizsäcker. (it)
- Cykl węglowo-azotowo-tlenowy (CNO) – cykl przemian jąder atomowych, których efektem jest przemiana wodoru w hel oraz powstawanie dużych ilości energii. Jest źródłem energii dla masywnych gwiazd, ponieważ może zachodzić tylko w bardzo dużych temperaturach (rzędu 20 milionów kelwinów). Cykl ten po raz pierwszy, jako rozwiązanie problemu powstawania energii w gwiazdach, zaproponował pracujący w Stanach Zjednoczonych niemiecki fizyk Hans Albrecht Bethe. Mniej więcej w tym samym czasie co Bethe (1938-1939) ten sam mechanizm opisał inny niemiecki fizyk Carl von Weizsäcker. Osiągnięcie to było jednak w późniejszych latach ignorowane przez świat naukowy, ponieważ Weizsäcker pracował dla nazistowskich Niemiec. 1 – spotyka się również zapisy, w których zamiast p jest 1H2 – MeV = 106 eV; TJ = 1012 J, wielkość podana dla jednego kilograma reagentów W wyniku takiego cyklu reakcji następuje przemiana czterech protonów w jądro helu i uwolnienie energii: 41H → 4He + energia. Węgiel-12 działa tu tylko jako katalizator i nie ulega zużyciu, zatem nie potrzeba go w dużych ilościach. Powstaje on natomiast w wyniku oddziaływania ze sobą trzech jąder 4He, zwanych też cząstkami alfa. W gwieździe posiadającej dość zapasów wodoru oddziaływanie to występuje sporadycznie. Zaczyna jednak odgrywać coraz większą rolę, gdy cały wodór zostanie zużyty i gwiazda staje się tzw. czerwonym olbrzymem. To właśnie przemiana helu w węgiel jest wtedy głównym źródłem energii. W cyklu CNO, raz na tysiąc reakcji, w wyniku połączenia azotu-15 z protonem, powstaje jądro tlenu-16 i foton (nie powstaje cząstka alfa). Ale nawet w tym przypadku po kilku przemianach otrzymujemy jądro helu, a azot powraca do cyklu. (pl)
- CNO-cykeln (från engelskans carbon-nitrogen-oxygen cycle; kol-kväve-syrecykeln), ibland även kallad Bethe-Weizsäckercykeln, är en av två primära fusionsreaktioner genom vilka stjärnor konverterar väte till helium. Det främsta alternativet är proton-protonkedjan. Teoretiska modeller visar att CNO-cykeln är den dominerande källan till energi i stjärnor större än solen. Proton-protonkedjan dominerar i stjärnor av solens storlek eller mindre. Skillnaden kommer från hur temperaturberoende reaktionerna är; pp-kedjans reaktioner sker vid temperaturer runt 4 × 106 K, vilket gör den dominerande för mindre stjärnor. CNO-kedjan börjar ske vid omkring 13 × 106 K, men dess effektivitet stiger mycket snabbare med ökande temperatur. Vid ~17 × 106 K börjar CNO-cykeln bli den dominerande energikällan. Solen har en temperatur på omkring 15,7 × 106 K och endast 1,7% av 4He-kärnorna som skapas i solen kommer från CNO-cykeln. Processen föreslogs av Carl Friedrich von Weizsäcker och Hans Bethe oberoende av varandra under 1938 och 1939. I CNO-cykeln använder de fyra protonerna kol-, kväve- och syreisotoper som katalysatorer för att skapa en alfapartikel, två positroner och två neutriner. Positronerna kommer nästan omedelbart med elektroner, vilket frigör energi i form av gammastrålar. Neutrinerna interagerar mycket dåligt med materia och färdas obehindrat ut ur stjärnan, vilket för bort en viss energi. Kol-, kväve- och syreisotoperna är i själva verket en och samma kärna som genomgår ett antal omvandlingar i en ständigt upprepande cykel. (sv)
- O ciclo CNO (carbono-nitrogênio-oxigênio) é uma das reações de fusão pelas quais as estrelas convertem hidrogênio em hélio, sendo a outra a cadeia próton-próton.Ainda que a cadeia próton-próton seja mais importante nas estrelas da massa do Sol ou menor, os modelos teóricos mostram que o ciclo CNO é a fonte de energia dominante nas estrelas mais massivas. O processo CNO foi proposto em por Carl von Weizsäcker e Hans Bethe independentemente em 1938 e 1939, respectivamente. No ciclo CNO, quatro prótons fundem-se usando isótopos de carbono, nitrogênio e oxigênio que atuarão como catalisadores para produzir uma partícula alfa, dois pósitrons e dois neutrinos. Os pósitrons irão sempre instantaneamente aniquilar-se com elétrons, liberando energia na forma de radiação gama. Os neutrinos escapam da estrela levando alguma energia. Os isótopos de carbono, nitrogênio, e oxigênio são para todos os efeitos um núcleo que irá passar por um número de transformações em um ciclo sem fim, reciclando-se. (pt)
- CNO-цикл — термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в которой углерод, кислород и азот выступают как катализаторы. Считается одним из основных процессов термоядерного синтеза в массивных звёздах главной последовательности. (ru)
- 碳氮氧循環（CNO cycle），有時也稱為貝斯-魏茨澤克-循環（Bethe-Weizsäcker-cycle），是恆星將氫轉換成氦的兩種過程之一，另一種過程是質子-質子鏈反應。 在質量像太陽或更小些的恆星中，質子-質子鏈反應是產生能量的主要過程，太陽只有1.7%的4氦核是經由碳氮氧循環的過程產生的，但是理論上的模型顯示更重的恆星是以碳氮氧循環為產生能量的主要來源。碳氮氧循環的過程是由卡尔·冯·魏茨泽克和漢斯·貝特 在1938年和1939年各別獨立提出的。 碳氮氧循環的主要反應如下： 這個循環的淨效應是4個質子成為一個α粒子、2個正電子（和電子湮滅，以γ射線的形式釋放出能量）和2個攜帶著部分能量逃逸出恆星的中微子。碳、氮、和氧核在循環中擔任催化劑並且再生。 有一個較小分支的反應，在太陽核心中發生的只佔了0.04%的量，最後的產物不是12碳和4氦，而是16氧和一個光子，取代進行的過程如下： 同樣的，碳、氮、和氧在主要的分支，而在較小分支上的氟也僅僅是穩定狀態的催化劑，不會在恆星內累積。 碳氮氧循環的主要分支稱為碳氮氧-I，小的分支稱為碳氮氧-II，在更重的恆星內還有碳氮氧-III和碳氮氧-IV兩個次要的主分支，它們開始於碳氮氧-II反應的最後階段，結果是以18氧和γ射線取代原本的14氮和氦核： 和氧氟循環： 此處，所有參與反應的"催化劑"（碳、氮、氧的核）數量都是的，而在恆星演化中核的相對比例是會改變的。無論最初的結構是如何，當這個循環在平衡狀態下，12碳/13碳核的比例是3.5，而14氮成為數量最多的核。在恆星的演化中，對流會將碳氮氧循環的產物從恆星的內部帶到表面並混合，改變觀測到的恆星成分。在紅巨星，相較於主序星，能觀測到較低比例的12碳/13碳和12碳/14氮，這些都可以證明核融合在恆星內部進行能量的世代交替。 (zh)
- Вуглеце́во-азо́тний цикл — ланцюжок термоядерних реакцій за участі ядер вуглецю, азоту, кисню та фтору, унаслідок яких водень перетворюється на гелій та виділяється енергія. Розгалужений процес складається з чотирьох основних гілок, які переплетені між собою. У виділенні енергії головну роль відіграє найвідоміша перша гілка, інші гілки важливі для пояснення зоряного нуклеосинтезу. У циклі беруть участь усі стабільні ізотопи C, N, O, F та декілька нестабільних ізотопів цих елементів. Тому в сучасній астрономічній літературі його часто називають CNO-циклом (ізотопи фтору мають дуже низьку концентрацію і їх внесок дуже незначний). (uk)
|
| rdfs:comment
|
- CNO cyklus je jedním ze způsobů, jak může probíhat přeměna vodíku na helium (tj. termonukleární fúze) v jádrech hvězd, nesoucí název podle toho, že při něm vznikají různé izotopy uhlíku, dusíku a kyslíku (viz popis). (cs)
- Il ciclo del carbonio-azoto-ossigeno (o ciclo CNO, o ciclo di Bethe) è una delle due più comuni serie di reazioni nucleari che avvengono all'interno delle stelle, insieme alla catena protone-protone. I modelli teorici prevedono che il ciclo CNO sia la principale sorgente di energia per le stelle più massicce, con masse circa il 20% maggiori di quella del Sole, mentre la catena protone-protone è dominante per le stelle più piccole. Questo ciclo fu scoperto nel 1938 da Hans Bethe e indipendentemente da Carl Friedrich von Weizsäcker. (it)
- CNO-цикл — термоядерная реакция превращения водорода в гелий, в которой углерод, кислород и азот выступают как катализаторы. Считается одним из основных процессов термоядерного синтеза в массивных звёздах главной последовательности. (ru)
- دورة كربون-نيتروجين-أكسجين أو CNO (كربون-نيتروجين-أكسجين) هي أحد طريقتين لتفاعلات الاندماج النووي والتي تحول النجوم بها الهيدروجين إلى هيليوم مصحوبا بانطلاق قدر هائل من الطاقة، والتفاعل الأخر يسمى سلسلة تفاعل بروتون-بروتون. بينما تعتبر سلسلة تفاعل بروتون-بروتون أكثر أهمية للنجوم التي في كتلة الشمس أو أقل حيث تتوفر فيها درجات حرارة تحت نحو 14 مليون كلفن. توضح النماذج النظرية أن دورة CNO هي المصدر الغالب للطاقة للنجوم الأثقل ذات درجات الحرارة الأعلى من ذلك الحد (30 مليون كلفن أو أعلى حتى مليارَي كلفن). وتم اقتراح دورة الكربون-نيتروجين-أكسجين في عام 1938 من هانز بيته كمصدر لطاقة النجوم الأكبر كثيرا من الشمس، ولذلك تسمى تلك الدورة أيضا دورة بيته-فايتزيكر. (ar)
- El cicle CNO (carboni-nitrogen-oxigen) és una de les dues reaccions de fusió per les quals les estrelles converteixen hidrogen en heli, i n'és l'altra la cadena protó-protó. Encara que la cadena protó-protó és més important en les estrelles de la massa del Sol o menor, els models teòrics mostren que el cicle CNO és la font d'energia dominant en les estrelles més massives. El procés CNO va ser proposat el 1938 per Hans Bethe. Les reaccions del cicle CNO són: (ca)
- Ο κύκλος CNO ( άνθρακα - αζώτου - οξυγόνου · μερικές φορές ονομάζεται κύκλος Bethe - Weizsäcker από τους Μπετε και Βάιτσεκερ ) είναι ένας από τα δύο γνωστούς δρόμους αντιδράσεων σύντηξης με τα οποία τα αστέρια μετατρέπουν το υδρογόνο σε ήλιο, το άλλο είναι η αλυσιδωτή αντίδραση πρωτονίων - πρωτονίων ( κύκλος pp), ο οποίος είναι πιο αποτελεσματικός στη θερμοκρασία που υπάρχει στο κέντρο του Ήλιου . Ο κύκλος CNO πιστεύουμε ότι κυριαρχεί σε αστέρια που υπερβαίνουν κατά 1,3 φορές τη μάζα του Ήλιου . 4 11H + 2 e- → → 42He + 2 e+ + 2 e- + 2 ve + 3γ + 24.7MeV→ 42He + 2 ve + 7γ + 26.7MeV (el)
- Der Bethe-Weizsäcker-Zyklus (auch CN-Zyklus, CNO-Zyklus, CNO-I-Zyklus, Kohlenstoff-Stickstoff-Zyklus) ist eine der acht Fusionsreaktionen des so genannten Wasserstoffbrennens, durch die Sterne Wasserstoff in Helium umwandeln; die anderen sind die Proton-Proton-Reaktion sowie weitere mögliche CNO-Zyklen, die allerdings bei noch höheren Temperaturen ablaufen. Sterne späterer Generationen enthalten daher bereits am Anfang ihrer Entwicklung Kohlenstoff (siehe auch Metallizität). (de)
- The CNO cycle (for carbon–nitrogen–oxygen; sometimes called Bethe–Weizsäcker cycle after Hans Albrecht Bethe and Carl Friedrich von Weizsäcker) is one of the two known sets of fusion reactions by which stars convert hydrogen to helium, the other being the proton–proton chain reaction (p–p cycle), which is more efficient at the Sun's core temperature. The CNO cycle is hypothesized to be dominant in stars that are more than 1.3 times as massive as the Sun. There are various alternative paths and catalysts involved in the CNO cycles, all these cycles have the same net result: (en)
- El ciclo CNO (carbono-nitrógeno-oxígeno), también llamado ciclo Bethe-Weizsäcker a nombre de sus descubridores, es una de las 2 reacciones nucleares de fusión por las que las estrellas convierten hidrógeno en helio, siendo la otra la cadena protón-protón.Aunque la cadena protón-protón es más importante en las estrellas de la masa del Sol o menor, los modelos teóricos muestran que el ciclo CNO es la fuente de energía dominante en las estrellas más masivas. El proceso CNO fue propuesto en 1938 por Hans Bethe. Modelo: 126C donde 12 es el número másico y 6 es el número de protones. (es)
- Siklus CNO (karbon-nitrogen-oksigen) atau daur karbon atau daur cc (carbon cycle) adalah salah satu dari dua reaksi fusi yang mengubah hidrogen menjadi helium di dalam inti bintang, reaksi lainnya adalah reaksi rantai proton-proton. (in)
- Le cycle carbone-azote-oxygène (ou, avec les symboles chimiques, cycle CNO), parfois appelé cycle de Bethe, ou cycle de Bethe-Weizsäcker, est l'une des deux réactions de fusion nucléaire par lesquelles les étoiles convertissent de l'hydrogène en hélium ; l'autre réaction est la chaîne proton-proton. Ce cycle est aussi probablement la principale source de production d'azote, qui s'équilibre avec la quantité de carbone présente selon la fréquence relative des différentes réactions. (fr)
- CNOサイクル (CNO cycle) とは恒星内部で水素がヘリウムに変換される核融合反応過程の一種である。陽子-陽子連鎖反応が太陽程度かそれ以下の小質量星のエネルギー源であるのに対して、CNOサイクルは太陽より質量の大きな恒星での主なエネルギー生成過程である。 CNOサイクルの理論は1937年から1939年にかけて、ハンス・ベーテとカール・フリードリヒ・フォン・ヴァイツゼッカーによって提唱された。ベーテはこの功績によって1967年のノーベル物理学賞を受賞した。CNOサイクルの名前は、この反応過程に炭素(C)・窒素(N)・酸素(O)の原子核が関わるところに由来する。 恒星内部での水素燃焼には陽子-陽子連鎖反応とCNOサイクルの両方が働いているが、CNOサイクルは大質量星のエネルギー生成過程に大きく寄与している。太陽内部でCNOサイクルによって生み出されるエネルギーは全体の約1.6%に過ぎない。 (ja)
- CNO 순환(CNO cycle, 문화어: 탄소질소산소순환)은 항성이 수소를 헬륨으로 변환시키는 핵융합 과정으로서 밝혀진 두 기작 중 하나다(다른 하나는 양성자-양성자 연쇄 반응). pp-연쇄반응과 달리 CNO 순환은 촉매순환이다. 이론적 모형에 따르면 CNO 순환은 질량이 태양의 1.3배 이상인 무거운 별들에서 우세한 에너지원이다. 한편 태양급 질량 또는 그 이하 질량의 항성에서는 pp-연쇄반응이 우세하다. 이 차이는 두 반응의 온도 의존성 차이에서 기인한다. pp-연쇄반응은 4 × 106 K (= 4 메가켈빈) 언저리에서 시작되어 작은 별들의 에너지원으로서 우세해진다. 반면 CNO 순환은 15 × 106 K (= 15 메가켈빈) 언저리에서 시작되지만 온도가 높아짐에 따라 에너지 출력이 급격하게 커진다. 17 × 106 K (= 17 메가켈빈) 정도의 온도가 되면 CNO 순환이 pp-연쇄반응보다 우세한 에너지원이 된다(우측 그래프 참조). 우리 태양의 중심핵 온도는 15.7 × 106 K으로, pp-연쇄반응과 CNO 순환반응이 모두 일어나지만 태양핵에서 생산되는 헬륨-4 중 CNO 순환에 의해 만들어진 것의 비중은 1.7%에 불과하다. 는 1938년에 카를 프리드리히 폰 바이츠제커, 1939년에 한스 베테가 독립적으로 발견하였다. (ko)
- De koolstof-stikstofcyclus (ook aangeduid als CNO-cyclus of CNOF-cyclus waarbij de C staat voor koolstof, de N voor stikstof, de O voor zuurstof en de F voor fluor) is een van de twee fusiereacties in sterren waarbij waterstof in helium wordt omgezet. Deze reactie is de belangrijkste vorm van energieproductie in sterren met een temperatuur in de kern van meer dan 18 miljoen kelvin. Bij lichtere en minder hete sterren zoals de zon zorgt de proton-protoncyclus voor het grootste deel van de energieproductie. (nl)
- Cykl węglowo-azotowo-tlenowy (CNO) – cykl przemian jąder atomowych, których efektem jest przemiana wodoru w hel oraz powstawanie dużych ilości energii. Jest źródłem energii dla masywnych gwiazd, ponieważ może zachodzić tylko w bardzo dużych temperaturach (rzędu 20 milionów kelwinów). 1 – spotyka się również zapisy, w których zamiast p jest 1H2 – MeV = 106 eV; TJ = 1012 J, wielkość podana dla jednego kilograma reagentów (pl)
- O ciclo CNO (carbono-nitrogênio-oxigênio) é uma das reações de fusão pelas quais as estrelas convertem hidrogênio em hélio, sendo a outra a cadeia próton-próton.Ainda que a cadeia próton-próton seja mais importante nas estrelas da massa do Sol ou menor, os modelos teóricos mostram que o ciclo CNO é a fonte de energia dominante nas estrelas mais massivas. O processo CNO foi proposto em por Carl von Weizsäcker e Hans Bethe independentemente em 1938 e 1939, respectivamente. (pt)
- CNO-cykeln (från engelskans carbon-nitrogen-oxygen cycle; kol-kväve-syrecykeln), ibland även kallad Bethe-Weizsäckercykeln, är en av två primära fusionsreaktioner genom vilka stjärnor konverterar väte till helium. Det främsta alternativet är proton-protonkedjan. Teoretiska modeller visar att CNO-cykeln är den dominerande källan till energi i stjärnor större än solen. Proton-protonkedjan dominerar i stjärnor av solens storlek eller mindre. Skillnaden kommer från hur temperaturberoende reaktionerna är; pp-kedjans reaktioner sker vid temperaturer runt 4 × 106 K, vilket gör den dominerande för mindre stjärnor. CNO-kedjan börjar ske vid omkring 13 × 106 K, men dess effektivitet stiger mycket snabbare med ökande temperatur. Vid ~17 × 106 K börjar CNO-cykeln bli den dominerande energikällan. (sv)
- 碳氮氧循環（CNO cycle），有時也稱為貝斯-魏茨澤克-循環（Bethe-Weizsäcker-cycle），是恆星將氫轉換成氦的兩種過程之一，另一種過程是質子-質子鏈反應。 在質量像太陽或更小些的恆星中，質子-質子鏈反應是產生能量的主要過程，太陽只有1.7%的4氦核是經由碳氮氧循環的過程產生的，但是理論上的模型顯示更重的恆星是以碳氮氧循環為產生能量的主要來源。碳氮氧循環的過程是由卡尔·冯·魏茨泽克和漢斯·貝特 在1938年和1939年各別獨立提出的。 碳氮氧循環的主要反應如下： 這個循環的淨效應是4個質子成為一個α粒子、2個正電子（和電子湮滅，以γ射線的形式釋放出能量）和2個攜帶著部分能量逃逸出恆星的中微子。碳、氮、和氧核在循環中擔任催化劑並且再生。 有一個較小分支的反應，在太陽核心中發生的只佔了0.04%的量，最後的產物不是12碳和4氦，而是16氧和一個光子，取代進行的過程如下： 同樣的，碳、氮、和氧在主要的分支，而在較小分支上的氟也僅僅是穩定狀態的催化劑，不會在恆星內累積。 碳氮氧循環的主要分支稱為碳氮氧-I，小的分支稱為碳氮氧-II，在更重的恆星內還有碳氮氧-III和碳氮氧-IV兩個次要的主分支，它們開始於碳氮氧-II反應的最後階段，結果是以18氧和γ射線取代原本的14氮和氦核： 和氧氟循環： (zh)
- Вуглеце́во-азо́тний цикл — ланцюжок термоядерних реакцій за участі ядер вуглецю, азоту, кисню та фтору, унаслідок яких водень перетворюється на гелій та виділяється енергія. Розгалужений процес складається з чотирьох основних гілок, які переплетені між собою. У виділенні енергії головну роль відіграє найвідоміша перша гілка, інші гілки важливі для пояснення зоряного нуклеосинтезу. (uk)
|
