Borde inte stjärnor använda helium till fusion direkt?

Som jag uppfattat det så omvandlas allt väte i fusionen som stjärnor har och efter det börjar fusionsprocessen med hjälp av helium, men om helium är tyngre än väte borde det väl sjunka in till mitten av stjärnan och undergå fusionsprocessen direkt så hur kommer det sig att det inte är så?

De tyngre grundämnena ackumuleras väl i stjärnornas kärna och sen fusionerar de successivt till tyngre och tyngre kärnor tills man når järn och därefter smäller det om radien är större än Shandaarhashar-diametern, eller fan den heter.

Du har nog missförstått här H har ju 1 proton o en elektron om 1H slås samman med en annan H
bildas ju He som har 2 protoner och 2 elektroner samtidigt frigörs enorma mängder energi strålning.
Om även He skulle fusionera kunde man tänka sig att 3st He kunde bilda C som har 6 protoner och
6 elektroner på grund av den höga temperaturen skulle nog C dvs. kol omedelbart förbrännas.

Fast det är väl plasma i Solen?

Förutsättningarna för fusion med helium är inte uppfyllda. Det är först när processen med väte avtagit som kärnan kan kollapsa och skapa det tryck som krävs för att heliumet kan börja fusionera.


Nej, jag har för mig att det är först väte till helium, sen helium till kol, sen blir det kol till en sjuhelvetes djävla smäll (supernova) om förutsättningarna finns att gå hela vägen. Det är vid supernovaexplosionen som alla tyngre ämnen skapas (inklusive ämnen bortom järn).


Om du menar förbränning i vanlig jordisk bemärkelse så kan du nog glömma det. I kärnan är det ju plasma så några kemiska reaktioner behöver du inte oroa dig för.

Om du däremot menar fusionsreaktion så kräver kol nog ännu högre tryck och temperatur för att reagera.

Då minns du fel...


https://en.wikipedia.org/wiki/Type_II_supernova

Reaktionerna är temperaturberoende, både fusion av väte till helium och helium till kol.

Här är kommer ett försök till beskrivning.

En stjärna som solen befinner sig i hydrostatisk jämvikt där den balanseras av gravitationen som drar inåt och energi från kärnreaktionerna, ”förbränningen”, som ger ett tryck utåt. Om förbränningen minskar drar gravitationen ihop stjärnan så temperaturen blir högre och därmed även reaktionshastigheten. Om förbränningen istället ökar expanderar stjärnan och kyls ned, vilket minskar reaktionshastigheten.

När väte bränns till helium avtar över tiden vätefusionen i takt med att icke-fusionerande helium samlas i kärnan vilket gör att kärnan drar ihop sig och blir varmare för att hitta en ny balans. När temperaturen ökar, ökar reaktionstakten. Stjärnan blir sakta ljusstarkare. Solen har t.ex. ökat sin ljusstyrka med ca 40% sedan den började sitt liv.

Kärnan komprimeras på så sätt mer och mer i takt med att vätet förbränns och ersätts med icke-fusionerande helium. Förbränning av väte börjar flytta från kärnan till ett skal som omger den. Fortfarande är dock temperaturen i kärnan för låg för att fusion av helium till kol kan ske i en s.k. trippel alfaprocess.

Det som knuffar stjärnan över kanten är när kärnan blivit så komprimerad att den består av degenererad materia. Avståndet mellan elektronerna är så tätt att kvantmekaniska effekter snarare än temperatur hindrar ytterligare komprimering. En temperaturökning förmår inte längre expandera kärnan utåt och kyla den.

Temperaturen blir nu så hög i kärnan att trippel alfaprocessen där helium bränns till kol börjar men eftersom materian är så kompakt och inte expanderar när mer energi frigörs så eskalerar reaktionstakten dramatiskt. Temperaturen stiger mer och mer men ingen expansion sker som kyler av. Heliumfusionen skenar och det uppstår en så kallad heliumblixt.

Energin som frigörs vid heliumblixten räcker för att expandera kärnan som svalnar och slutar vara degenererad. Heliumförbränning kan ske i lugnare takt och stjärnan har gått in i en ny fas med heliumförbränning i kärnan och väteförbränning i ett omgivande skal.

För att reaktionerna är temperatursberoende som davhei säger.


Ska försöka mig på en ännu enklare förklaring.

Fusion kräver att två atomkärnor kommer så nära varandra att den starka kärnkraften kan få de att smälta samman. Men atomkärnor är positivt laddade och för att komma tillräckligt nära måste de övervinna den elektromagnetiska kraftens repulsion. Väte har bara en proton som bara det ger enorma krav på att övervinna den elektromagnetiska kraften. Helium har två protoner vilket kräver enormt mycket mer kraft för att övervinna repulsionen. Så det är hela förklaringen.

Helium må vara tyngre än väte men det betyder bara att det ansamlas i stjärnans kärna likt nukleär aska. Det dämpar kärnreaktionerna. När väte fusioneras alstras enorm energi vilket ger ett tryck utåt. Men gravitationen håller ihop stjärnan. När helium ansamlas så minskar oddsen för väte att fusionera. Det gör att gravitationen kan dra ihop kärnan. Det blir varmare och fusionstakten ökar igen. Detta sker gradvis i jämn takt. Stjärnan blir sakta men säkert allt varmare. Till slut, efter miljarder år för solen, är kärnan tillräckligt varm för att tillåta heliumfusion.