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Universidad Cultural.
Materia:
“Quimica 1”
Tema:
“Reacción proton – proton”. “ciclo del carbono”.
Ingeniero docente:
Leonor Barraza
Estudiante:
Victor Antonio Flores Chaparro
25/mayo/2016
“Reaccion proton – proton”.
La cadena proton – proton es una de las dos reacciones de fusión que se
producen en las estrellas para convertir el hidrogeno en helio, el otro es conocido
como ciclo de CNO. Las cadenas de proton – proton son mas importantes en
estrellas del tamaño del sol o menores. El balance global del proceso es el
equivalente de unir cuatro nucleones y dos electrones para formar un nucleo de
helio-4 ( 2 protones + 2 electrones).
Estas son las etapas de la reacción proton – proton mas común es las estrellas de
tipo solar con un 99.77% de probabilidad de que ocurra nuestro paso 1, y un
84.92% de probabilidad de que ocurra el paso 4. ( hay caminos alternativos para la
reacción, pero este es el mas común de todos).
1.-En el primer paso, dos protones (nucleos de hidrogeno) se fusionan, gracias a
las temperaturas del centro del sol (alrededor de 15 millones de grados kelvin),
venciendo las fuerzas de repulcion (por tener la misma carga) hasta que se inpone
la fuerza fuerte ( que mantiene unida a los nucleos atomicos).
2.-uno de los protones se transmuta a un neutrón por medio de la interaccion
débil, transformando un quark “up” , en “down”. Este proceso consume energía ( el
neutrón contiene ligeramente mas masa que el proton) y libera un positrón y un
electro-neutrino. El par proton-neutron se denomina “deuterón”. Y es el nucleo de
un atomo de deuterio (isotopo de hidrogeno).
3.- El deuterón se fusiona con otro proton, formando un isotopo de helio (dos
protones y un neutrón) aquí se libera un foton gamma, y 5.49 meV (mega electronvoltios).
4.-el otro nucleo del isotopo de helio se hacerca al recién formado.
5.-los dos isotopos de helio se fusionan quedando un nucle de helio con dos
protones y dos neutrones ( particula alfa), y expulsando rápidamente a los dos
protones sobrantes ( con una energía tal que se llevan a casi la mitad de la
energía total del proceso de fusión. Aquí se liberan 12.86 meV.
Este es un ejemplo de la transmutación del proton a neutrón.-
“Ciclo del CNO”.
La fusión del hidrogeno es la manera ma elemental y mas eficiente de producir
energía, en dicho proceso, se encuentran cuatro nucleos de hidrogeno para crear
un nucle de helio. La enrgia producida en dicha reacción es fácilmente calculable
por la equivalencia de masa energía formulada por A. Einstein. Dicha energía es
de aproximadamente 26,7 meV.
El ciclo CNO, se refiere a carbono, nitrógeno y oxigeno y obteniendo helio. En
estos tres elementos ( C, N, O, ) son meros catalizadores, su cantidad es fija y
solo propician la reacción sin ser alterados de ninguna forma.
El ciclo CNO es mucho mas dependiente de las temperaturas por cadenas
proton- proton por lo que a temperaturas elevadas,( apartir de 2-107k) pasa a ser
la reacción dominante y la que aporta el grueso de la energía de la estrella algo
que solo se da apartir de 1,5 masa solares. Debido a esa gran dependencia de las
temperaturas los nucleos CNO son mas pequeños y convectivos, mientras que los
proton-proton son mayores y radioactivos. El menor tiempo limitante de las
estrellas CNO también hace que consuman en mucho menos tiempo su
hidrogeno.