質子-質子鏈、碳氮氧循環與核心溫度的關係


如 果 原 恆 星 的 質 量 大 於 0.1 個 太 陽 質 量 , 重 力 塌 縮 的 過 程 中 , 核 心 的 溫 度 將 逐 漸 昇 高 , 當 溫 度 高 於 4 * 106 度 時 , 核 心 的 氫 開 始 發 生 融 合 , 恆 星 就 誕 生 了 。

氫 融 合 可 以 依 循 二 個 不 同 的 路 徑 : 質 子-質 子 鏈(p-p chain) 與 碳 氮 氧 循 環 (CNO cycle), 在 大 多 數 的 恆 星 的 中 心 , 這 兩 種 氫 融 合 過 程 皆 可 能 , 只 是 比 例 不 同 而 己 。

碳 氮 氧 循 環 中, 參 與 反 應 的 粒 子 必 須 克 服 的 庫 侖 障 壁 , 比 在 質 子-質 子 鏈 高 。 所 以 唯 有 在 大 質 量 恆 星 的 高 溫 核 心 , 碳 氮 氧 循 環 進 行 的 可 能 性 也 較 高 。

依 原 核 子 物 理 的 計 算 , 對 質 子-質 子 鏈, 單 位 質 量 所 產 生 的 功 率 與 溫 度 的 四 次 方 成 正 比。 而 碳 氮 氧 循 環, 單 位 質 量 所 產 生 的 功 率 與 溫 度 的 十 八 次 方 成 正 比 。