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CNOサイクル

辞書:科学用語の基礎知識 素粒子・用語編 (NPARTY)
読み:スィーエヌオウ・さいくる
外語:CNO process 英語
品詞:名詞
2011/03/24 作成

恒星にて行なわれている核融合反応の一つ。

主として大質量星で起こっている反応。太陽でも僅かに起こってはいるが、温度が足りないため主力にはなっていない。

「サイクル」ということで、反応が一巡すると元に戻る特徴があるが、前提として事前に12Cや16Oなどの「種」が必要となる。第二世代以降の大質量星の場合、かつての第一世代が作ったこれらをあらかじめ持って生まれるため、この反応が可能となる。

CNO-Ⅰサイクル

「サイクル」の名の通り、12C→13N→13C→14N→15O→15N→12C、というように、また元に戻ってくる。

  • 12C + 1H → 13N + γ
  • 13N → 13C + e+ + νe (β崩壊、陽子は中性子に変換される)
  • 13C + 1H → 14N + γ
  • 14N + 1H → 15O + γ
  • 15O → 15N + e+ + νe (β崩壊、陽子は中性子に変換される)
  • 15N + 1H → 12C + 4He

最後に生じた12C は、また最初の反応で使われる。

CNO-Ⅱサイクル

非常にまれに、CNO-Ⅰサイクルから次のような分岐が生じることがある。これも、15N→16O→17F→17O→14N→15O→15N、というように、また元に戻ってくる。

  • 15N + 1H → 16O + γ
  • 16O + 1H → 17F + γ
  • 17F → 17O + e+ + νe (β崩壊、陽子は中性子に変換される)
  • 17O + 1H → 14N + 4He
  • 14N + 1H → 15O + γ
  • 15O → 15N + e+ + νe (β崩壊、陽子は中性子に変換される)

OFサイクル

大質量星では、CNO-Ⅱサイクルの17O + 1Hの結果、14N + 4Heではなく18Fを生じ、分岐することがある。

これも、17O→18F→18O→19F→16O→17F→17O、というように、また元に戻ってくる。OとFが交互になっているため、OFサイクルという。

  • 17O + 1H → 18F + γ
  • 18F → 18O + e+ + νe (β崩壊、陽子は中性子に変換される)
  • 18O + 1H → 19F + γ
  • 19F + 1H → 16O + 4He
  • 16O + 1H → 17F + γ
  • 17F → 17O + e+ + νe (β崩壊、陽子は中性子に変換される)

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