这已经不是化学的范围了噢,这是核融合噢,是核子物理学了噢.
第一个步骤是两个氢原子核聚变1H(质子)成为氘,一个质子经由释放出一个e+和一个中微子成为中子.
1H+1H→2H+e++νe
在这个阶段中释放出的中微子带有0.42MeV的能量.
第一个步骤进行的非常缓慢,因为它依赖的吸热的β正电子衰变,需要吸收能量,将一个质子转变成中子.事实上,这是整个反应的瓶颈,一颗质子平均要等待109年才能融合成氘.
正电子立刻就和电子湮灭,它们的质量转换成两个γ射线的光子被带走.
e++e−→2γ(它们的能量为1.02MeV)
在这之后,氘先和另一个氢原子融合成较轻的氦同位素,3He:
2H+1H→3He+γ(能量为5.49MeV)
然后有三种可能的路径来形成氦的同位素4He.在pp1分支,氦-4由两个氦-3融合而成;在pp2和pp3分支,氦-3先和一个已经存在的氦-4融合成铍.在太阳,pp1最为频繁,占了86%,pp2占14%,pp3只有0.11%.还有一种是极端罕见的pp4分支.
pp1分支
3He+3He→4He+1H+1H+12.86MeV
完整的pp1链反应是放出的净能量为26.7MeV.pp1分支主要发生在一千万至一千四百万K的温度,当温度低于一千万K时,质子-质子链反应就不能制造出4He.
[编辑]pp2分支
x053He+4Hex05→x057Be+γ
x057Be+e−x05→x057Li+νe
x057Li+1Hx05→x054He+4He
pp2分支主要发生在一千四百万至二千三百万K的温度.
90%的在7Be(e−,νe)7Li*的反应中产生的中微子,90%带有0.861MeV的能量,剩余的10%带有0.383MeV的能量(依据锂-7是在基态还是激发态而定).
[编辑]pp3分支
x053He+4Hex05→x057Be+γ
x057Be+1Hx05→x058B+γ
x058Bx05→x058Be+e++νe
x058Bex05↔x054He+4He
pp3链反应发生在二千三百万K以上的温度.
pp3链虽然不是太阳主要的能量来源(只占0.11%),但在太阳中微子问题上非常重要,因为它产生的中微子能量是非常高的(高达14.06MeV).
[编辑]pp4或Hep
虽然预测上有这种反应,但因为极为罕见(在太阳中只占千万分之三的量),因此从未曾在太阳中被观测到.在此种反应中,氦-3直接和质子作用成为氦-4,可以产生能量更高的中微子(高达18.8MeV).
3He+1H→4He+νe+e+
