Cycle carbone-azote-oxygène

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Le cycle carbone-azote-oxygène (cycle CNO en anglais) est l'une des deux réactions de fusion nucléaire par lesquelles les étoiles convertissent de l'hydrogène en hélium ; l'autre réaction est la chaîne proton-proton. Alors que la chaine proton-proton est la principale voie de fusion dans les étoiles de la masse du Soleil ou moindre, les modèles théoriques montrent que le cycle carbone-azote-oxygène est la source principale d'énergie dans les étoiles de masse
Cycle carbone-azote-oxygène

Le cycle carbone-azote-oxygène (cycle CNO en anglais) est l'une des deux réactions de fusion nucléaire par lesquelles les étoiles convertissent de l'hydrogène en hélium ; l'autre réaction est la chaîne proton-proton. Alors que la chaine proton-proton est la principale voie de fusion dans les étoiles de la masse du Soleil ou moindre, les modèles théoriques montrent que le cycle carbone-azote-oxygène est la source principale d'énergie dans les étoiles de masse plus élevée. Ce cycle est aussi probablement la principale source de production d'azote, qui s'équilibre avec la quantité de carbone présente selon la fréquence relative des différentes réactions. Le cycle carbone-azote-oxygène. En réalité, il n'y a pas un, mais trois cycles qui sont importants d'un point de vue astrophysique. Le cycle principal est le suivant : Le cycle est le résultat de la fusion de quatre noyaux d'hydrogène (H, ou protons) en un seul noyau d'hélium (He, ou particule alpha) et fournit de l'énergie en concordance avec l'équation d'Einstein : E = mc. Dans ces réactions, le carbone sert de catalyseur, il est régénéré à la fin du cycle. A la dernière étape de ce cycle, là où le dernier proton absorbé par le noyau de N produit le noyau excité de O ; il existe une autre voie : celle de la désexcitation du noyau formé par une émission γ. Elle arrive avec une probabilité de 0, 04% (soit 1 fois sur 2500), le bilan n'est pas une production d'hélium (4He), mais une transformation du carbone (12C) en oxygène (16O). Il apparait alors d'autres réactions possibles, des protons avec l'oxygène produit, ainsi bien sûr qu'avec l'oxygène initialement présent : Il se produit alors un équilibre entre les proportions relatives de l'oxygène (16O ; 17O) et de l'azote (14N ; 15N) selon la fréquence des réactions. La branche principale du cycle CNO est connue comme CNO-I, la branche mineure comme CNO-II. Il existe également deux autres branches CNO-III et CNO-IV qui sont significatives seulement dans les étoiles de fortes masses. Elles ont lieu quand la dernière réaction du cycle CNO-II produit de l'oxygène (18O) par une désexcitation γ ; au lieu de l'azote (14N) et d'un rayonnement alpha (4He). Bien que le nombre total de noyaux "catalytiques" est conservé dans le cycle, durant la séquence principale les proportions relatives des noyaux sont changées. Quand le cycle parvient à l'équilibre, le rapport des noyaux C/C est conduit à 3, 5 ; et N devient le noyau majoritaire, indépendamment de la composition initiale. Pendant les dernières étapes de vie d'une étoile, les mouvements de convections apportent les matériaux dans lequel le cycle s'est établi, à partir de l'intérieur à la surface, changeant la composition observée des différentes espèces chimiques. On observe les géantes rouges avec des rapports C/C et C/N inférieurs aux étoiles sur la séquence principale, ce qui est considéré comme preuve que la production d'énergie des étoiles se fait par fusion nucléaire de l'hydrogène.

Voir aussi

- chaîne proton-proton.
- réaction triple-alpha.

Lien externe

- Catégorie:Nucléosynthèse ar:دورة CNO de:Bethe-Weizsäcker-Zyklus en:CNO cycle es:Ciclo CNO gl:Ciclo carbono-nitróxeno-osíxeno hu:CNO-ciklus id:Siklus CNO it:Ciclo del carbonio-azoto ja:CNOサイクル ko:CNO 순환 lt:Anglies, azoto ir deguonies ciklas nl:Koolstof-stikstofcyclus pl:Cykl węglowo-azotowo-tlenowy pt:Ciclo CNO ru:CNO-цикл tr:KAO döngüsü zh:碳氮氧循環
Sujets connexes
Albert Einstein   Astrophysique   Azote   Carbone   Catalyse   Chaîne proton-proton   Fluor   Fusion nucléaire   Hydrogène   Hélium   Neutrino   Oxygène   Positron   Proton   Rayon gamma   Soleil  
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