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在维基百科(恒星演化)和 Lumen Learning(更大质量恒星的演化)中,氖层都被描述为位于氧层的外部,尽管氖比氧重且密度大……

为什么会这样呢?

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最佳答案
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尽管氖比氧重,但 Ne+He->Mg 的反应温度比 O+He->Ne 的反应温度低

这是因为氧原子核特别稳定(具有 8 个质子和 8 个中子,被称为“双重魔法”,这种特殊的核子排列非常受欢迎)因此燃烧氧气需要特别高的温度。

大质量恒星的洋葱皮结构按温度排序,高温氧燃烧层位于低温氖燃烧层的内部

尽管阿尔法过程很重要,但它并不是唯一发生的聚变类型。例如,氖可以通过 C+C->Ne+He 过程直接从碳中产生。光解离也很重要。氖在核心开始燃烧后,氧气和镁会在恒星核心中积聚,直到温度达到可以开始氧气燃烧的程度。

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因为氧气燃烧开始的温度比氖气燃烧开始的温度高。

氖的产生主要发生在大质量恒星的 C/O 核心中,即氦燃烧结束时。主要反应是

12C +  12中央 20 +412C + 12C 20 +4H

^{12}{\rm C}\ +\ ^{12}{\rm C} \rightarrow \ ^{20}{\rm Ne}\ + ^{4}{\rm He}\, .

氖燃烧的第一步是氖的光衰,产生更稳定的 1616^{16}氧核和阿尔法粒子,随后阿尔法粒子被其他氖核捕获,形成镁。这一过程的温度比氧燃烧低。

20+γ  16氧气+ 4 20 +γ 16+ 4H 

^{20}{\rm Ne}\ + \gamma \rightarrow\ ^{16}{\rm O} + \ ^{4}{\rm He}\ .

最终的结果是,氖气在壳层内部被破坏,取而代之的是氧气,而氖气在壳层内部可以不燃烧地存在。

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