miniatura|Diagrama del cicle CNO. El cicle CNO, també anomenat cicle de carboni-nitrogen-oxigen, cicle de Bethe o cicle del carboni, és una sèrie de reaccions nuclears de fusió per les quals les estrelles converteixen hidrogen en heli. El resultat net del cicle és la fusió de quatre protons en una partícula α , dos positrons i dos neutrins electrònics , alliberant 26,8 MeV d'energia en forma de raigs gamma .
Encara que la cadena protó-protó és la sèrie de fusió per transformar hidrogen en heli 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 pel físic alemany-estatunidenc Hans Bethe (1906–2005).
Els nuclis de carboni 12 i 13, nitrogen 13, 14 i 15 i oxigen 15, serveixen com a catalitzadors i es regeneren en el procés. Les reaccions del cicle CNO són:"Introductory Nuclear Physics", Kenneth S. Krane, John Wiley & Sons, New York, 1988, p.537
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.
Referències
Vegeu també Nucleosíntesi estel·lar. Procés triple-alfa. Cadena protó-protó.
Enllaços externs
H. A. Bethe: Energy Production in Stars, 1938 . I. Iben: Stellar Evolution Within and off the Main Sequence, 1967.
Categoria:Nucleosíntesi Categoria:Carboni