네온 연소 과정
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1. 개요
네온 연소 과정은 별의 진화 단계 중 하나로, 탄소 연소 과정 이후에 발생하며, 산소, 네온, 마그네슘 핵이 생성될 때 일어난다. 이 과정에서 네온은 감마선 또는 헬륨과 반응하여 산소, 마그네슘을 생성하며, 중성자와의 반응을 통해 다른 동위원소를 생성하기도 한다. 네온 연소 과정이 끝나면 산소 연소 과정이 진행된다.
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| 네온 연소 과정 | |
|---|---|
| 네온 연소 과정 | |
| 종류 | 항성 핵합성 |
| 참여 핵종 | 네온-20 |
| 생성 핵종 | 산소-16 마그네슘-24 |
| 반응 | |
| 반응 1 | ²⁰Ne + γ → ¹⁶O + ⁴He |
| 반응 1 설명 | 네온-20이 감마선을 흡수하여 산소-16과 헬륨-4로 분해됨 |
| 반응 2 | ²⁰Ne + ⁴He → ²⁴Mg |
| 반응 2 설명 | 네온-20이 헬륨-4와 융합하여 마그네슘-24를 생성함 |
| 조건 | |
| 온도 | 1.2 × 10⁹ K (100 keV) |
| 밀도 | 4 × 10⁹ kg/m³ |
| 관련 과정 | |
| 이전 단계 | 탄소 연소 과정 |
| 다음 단계 | 산소 연소 과정 |
2. 핵반응식
네온 연소 과정에서 일어나는 주요 핵반응은 다음과 같다.[3]
두 번째 과정은 중성자가 감마선 대신 네온핵에 충돌했을 때 일어난다.
2. 1. 네온의 광분해 반응
네온이 감마선(γ)과 반응하여 산소와 헬륨으로 분해되는 반응은 다음과 같다.[3]
또는, 중성자가 감마선 대신 네온핵에 충돌했을 때 다음과 같은 반응이 일어난다.
2. 2. 네온과 헬륨의 핵융합 반응
20Ne은 4He과 반응하여 24Mg과 γ을 생성한다.[3]20Ne이 n와 반응하여 21Ne과 γ을 생성하고, 이후 21Ne이 4He과 반응하여 24Mg과 n를 생성하는 과정도 가능하다.[3] 이 과정은 중성자가 감마선 대신 네온핵에 충돌했을 때 일어난다.[3]
2. 3. 네온과 중성자의 반응
20Ne이 중성자와 반응하면 21Ne과 γ이 생성된다.[3] 이어서 21Ne은 4He과 반응하여 24Mg과 중성자를 생성한다.[3] 이 반응은 중성자가 감마선 대신 네온 핵에 충돌할 때 일어난다.
네온 연소 과정은 탄소 연소 과정이 끝난 후, 핵에 탄소가 부족해지고 산소, 네온, 마그네슘이 주를 이루게 될 때 일어난다. 네온 연소 과정에서는 다음과 같은 반응이 일어난다.[3]
3. 반응 조건 및 과정
위의 두 번째 반응은 중성자가 감마선 대신 네온 핵에 충돌했을 때 일어나는 반응이다.
네온 연소 과정이 끝나면 산소 연소 과정이 시작된다.
3. 1. 탄소 연소 과정 이후의 핵 조성 변화
탄소 연소 과정이 끝난 후, 별의 핵에는 탄소가 고갈되고 산소, 네온, 마그네슘이 풍부한 핵이 생성된다. 이때 핵은 고온 상태이므로, 핵의 바깥 껍질 부분에서는 헬륨 연소 과정이 일어난다.
핵에서는 다음과 같은 네온 연소 과정이 일어난다.[3]
위의 두번째 과정은 중성자가 감마선 대신 네온 핵에 충돌했을 때 발생한다.
네온 연소 과정이 끝나면 산소 연소 과정이 시작된다.
3. 2. 고온 환경과 껍질부의 헬륨 연소
탄소 연소 과정이 끝난 후, 핵의 탄소가 떨어지고 산소, 네온, 마그네슘의 핵이 생겼을 때 네온 연소 과정이 일어난다. 핵에서 이러한 반응이 일어날 때는 고온이므로, 껍질부에서는 이때 헬륨 연소 과정이 일어난다.[3]4. 다음 단계
네온 연소 과정이 끝나면 산소 연소 과정이 일어난다.[3]
참조
[1]
서적
Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis
http://adsabs.harvar[...]
[2]
서적
An Introduction to Stellar Astrophysics
https://books.google[...]
Wiley
[3]
서적
Principles of Stellar Evolution and Nucleosynthesis
http://adsabs.harvar[...]
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