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c11:reazioni_nucleari_interstiziali

A11.1 Reazioni nucleari interstiziali

A fianco delle combustioni termonucleari che intervengono nel bilancio energetico della struttura, la produzione di neutroni tramite la catena dell'$^{14}N$ è l'esempio più rilevante di reazioni che interessano esclusivamente l'evoluzione nucleare della materia stellare. Occorre peraltro avvisare che, quando si sia interessati al dettaglio dell'evoluzione di alcune specie isotopiche, diventano importanti anche reazioni energeticamente e quantitativamente ancor meno rilevanti, che peraltro possono lentamente giungere a modificare sensibilmente l'abbondanza di alcuni isotopi. Reazioni che per la loro scarsissima rilevanza abbiamo qui definito come “interstiziali”.

Come esempio di tali reazioni prenderemo la catena CNO che, per quanto riguarda il fabbisogno energetico, si chiudeva con la reazione

$$(^{18}F)^* \rightarrow ^{14}N+\alpha$$

In realta, anche se molto raramente, il nucleo di $^{18}$F nello stato eccitato può decadere nel suo stato fondamentale, $$(^{18}F)^* \rightarrow ^{18}F+\gamma$$

dando inizio alla complessa catena catture protoniche riportata qui di seguito

$$^{18}F\rightarrow ^{18}N++ e^+ +\nu$$

$$^{18}O +p \rightarrow ^{15}N+\alpha\Uparrow \ \ {\rm ma \ anche} \ \ ^{19}F+\gamma$$

$$^{19}F +p \rightarrow ^{16}O+\alpha\Uparrow \ \ {\rm ma \ anche} \ \^{20}Ne+\gamma$$

$$^{20}Ne +p \rightarrow ^{21}Na+\gamma$$

$$^{21}Na \rightarrow ^{21}Ne+e^+ +\nu$$

$$^{21}Ne +p \rightarrow ^{22}Na+\gamma$$

$$^{22}Na \rightarrow ^{22}Ne+e^+ +\nu$$

$$^{22}Ne +p \rightarrow ^{23}Na+\gamma$$

$$^{23}Na +p \rightarrow ^{20}N+\alpha\Uparrow \ \ {\rm ma~anche} \ \ ^{24}Mg+\gamma$$

$$^{24}Mg +p \rightarrow ^{25}Al+\gamma$$

$$^{25}Al \rightarrow ^{25}Mg+e^+ +\nu$$

$$^{25}Mg +p \rightarrow ^{26}Al+\gamma$$

$$^{26}Al \rightarrow ^{26}Mg+e^+ +\nu \ \ {\rm ma \ anche} \ \ ^{26}Al +p\rightarrow ^{27}Si+\gamma$$

$$^{26}Mg +p\rightarrow ^{27}Al+\gamma \ \ \ \ \ ^{27}Si \rightarrow ^{27}Al+e^+ +\nu$$

$$^{27}Al +p \rightarrow ^{24}Mg+\alpha{\bf \Uparrow} \ \ {\rm ma \ anche} \ \ ^{28}Si+\gamma$$

Come indicato dal simbolo “$\Uparrow$”, che segnala il ritorno ad un nucleo precedente, in queta catena esistono motli cicli. Ciononostante un piccolo numero di nuclei, inessenziale sotto ogni altro ripetto, può filtrare sino ai nuclei più massicci, alterandone le abbondanze.

Si ritiene che tali catture protoniche siano all'origine di una serie di anomalie di composizione che riguardano elementi quali Ne, Na, Mg, Al nelle atmosfere di Giganti Rosse, anomalie da mettersi in relazione anche con l'efficienza di rimescolamenti profondi in grado di portare in superficie i prodotti di combustione elaborati nei pressi della shell di idrogeno.


c11/reazioni_nucleari_interstiziali.txt · Ultima modifica: 10/10/2017 15:13 da marco