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@@ Linea 1: / Linea 1: @@
+====== 4.7 Combustione dell'He. Catena dell'N 14 ======
+<WRAP justify>
+Al termine della combustione dell'[[wp.it>idrogeno]], esaurito tale
+combustibile la materia risulterà composta da [[wp.it>elio]] e dagli
+elementi più pesanti originariamente preesistenti. Se il [[c04:il_biciclo_cn-no|ciclo
+CNO]] è stato efficiente ci si attende che tra tali elementi
+pesanti C e O si siano in gran parte trasformati in $^{14}$N.
+La [[c04:catena_protone_protone|catena pp]], ove sono presenti due rami di combustione He+He, ci
+indica come a qualche decina di milioni di gradi debba certamente
+risultare "coulombianamente" efficiente anche la reazione
+\\
+\\
+$$^4_2He+^4_2He \rightarrow ^8_4Be $$
+\\
+\\
+Con tale reazione non si realizza però una reale combustione
+perchè il $^8$Be così prodotto ridecade in due particelle
+$\alpha$ in circa $10^{-16}$ secondi. La combustione si
+realizzerà solo se e quando il [[wp.it>berillio]] prima di decadere catturi una
+ulteriore particella $\alpha$ giungendo a produrre un nucleo
+stabile di $^{12}C$
+\\
+\\
+$$^8Be+^4He\rightarrow ^{12}C $$
+\\
+\\
+Per comprendere il meccanismo che porta ad una efficiente
+produzione di [[wp.it>carbonio]] è da notare che il $^8Be$ si  comporta
+come un elemento secondario, creato dalla reazione di produzione
+$^4He+^4He$ e distrutto dal successivo decadimento, con una
+concentrazione di equilibrio che dipende dal rapporto tra
+l'efficienza delle reazioni di produzione (fusione di due nuclei
+di elio) e di distruzione (decadimento spontaneo). Aumentando la
+temperatura si producono due effetti, tutti e due tesi a rendere
+più probabile la combustione del berillio in carbonio:
+\\
+  - Aumenta la velocità di reazione $\alpha + \alpha$ e aumenta quindi, a fronte del costante tempo di decadimento , la concentrazione di equilibrio di $^8Be$
+  - Si attenuano gli effetti della repulsione coulombiana e aumenta quindi  la sezione d'urto del berillio per cattura $\alpha$
+La combinazione di questi due effetti fa si che a circa $10^8 K$
+divenga efficiente il [[wp.it>Processo_tre_alfa|processo a tre corpi di fusione]] di He in C.
+A tali temperature, ben superiori a quelle richieste dal semplice
+attraversamento della barriera coulombiana, risultano peraltro
+efficienti anche successive catture $\alpha$, così che nelle
+strutture stellari ci si attende che siano contemporaneamente
+efficienti
+\\
+\\
+$$3\alpha\rightarrow ^{12}C+\gamma$$
+\\
+\\
+$$^{12}C+\alpha\rightarrow ^{16}O+\gamma$$
+\\
+\\
+seguite, ma con minore e talora trascurabile efficienza, da
+\\
+\\
+$$^{16}O+\alpha\rightarrow ^{20}Ne+\gamma$$
+\\
+\\
+$$^{20}Ne+\alpha\rightarrow ^{24}Mg+\gamma$$
+\\
+\\
+Al termine della combustione di elio ci si attende essenzialmente
+una miscela di $^{12}C$ e $^{16}O$ con tracce più o meno
+consistenti di [[wp.it>neon]]. Le stelle, consentendo di mantenere la materia
+attorno ai $10^8 K$ per milioni di anni,  riescono così a
+superare tramite la reazione 3$\alpha$ il limite imposto alla
+veloce nucleosintesi cosmologica dalla mancanza di nuclei stabili
+con A=5, 8.
+Le reazioni di combustione di elio sin qui discusse sono le uniche
+rilevanti per quel che riguarda il contributo al fabbisogno
+energetico di una struttura stellare. E' peraltro da notare come
+alle temperature di combustione dell'elio  l'$^{14}N$ presente
+(anche come prodotto di una precedente combustione CNO) sia in
+grado anch'esso di catturare particelle $\alpha$
+\\
+\\
+$$^{14}N+\alpha\rightarrow ^{18}F+\gamma$$
+\\
+\\
+seguita dal decadimento
+\\
+\\
+$$^{18}F\rightarrow ^{18}O+e^++\nu$$
+\\
+\\
+innescando una  catena di reazioni che qui di seguito
+riportiamo in una notazione alternativa di immediata
+interpretazione
+\\
+\\
+$$^{14}N(\alpha,\gamma)^{18}F(e^+\nu)^{18}O(\alpha,\gamma)^{20}Ne(\alpha,n)^{25}Mg$$
+\\
+\\
+Ricordiamo che in una stella ricca di metalli quale il
+[[wp.it>Sole]],  con abbondanza in massa di elementi pesanti  dell'ordine di
+$Z\sim0.02$, l'abbondanza //in numero// di  elementi  CNO (//supra//)
+è dell'ordine di $10^{-3}$, confortando la scarsa
+rilevanza energetica di tale reazione a fronte della combustione
+$3\alpha$. E' peraltro da notare che il completamento della catena
+implica che per ogni nucleo CNO originalmente presente nel gas
+stellare venga liberato un [[wp.it>neutrone]], il che - nella assunzione
+$Z\sim0.02$ - corrisponde a $\sim10^{21}$ neutroni liberati per
+grammo di materia.
+Poichè i neutroni non risentono della repulsione coulombiana,
+essi tendono ad essere catturati dai nuclei circostanti, che
+vengono così a fungere da //nuclei seme// per la costruzione
+di elementi a numero atomico sempre più alto. Proprio un simile
+processo contribuisce alla formazione degli elementi più pesanti
+del [[wp.it>ferro]] che, come già sappiamo, non ci attendiamo possano essere
+prodotti in combustioni termonucleari quiescenti.
+</WRAP>
+\\
+----
+\\
+~~DISQUS~~